EP0091657B1 - Data transmission apparatus between two asynchronously controlled data processing systems with a buffer memory - Google Patents

Data transmission apparatus between two asynchronously controlled data processing systems with a buffer memory Download PDF

Info

Publication number
EP0091657B1
EP0091657B1 EP83103364A EP83103364A EP0091657B1 EP 0091657 B1 EP0091657 B1 EP 0091657B1 EP 83103364 A EP83103364 A EP 83103364A EP 83103364 A EP83103364 A EP 83103364A EP 0091657 B1 EP0091657 B1 EP 0091657B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
puf
flip
clock
buffer store
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP83103364A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0091657A1 (en
Inventor
Gerhard Dipl.-Ing. Wolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to AT83103364T priority Critical patent/ATE18472T1/en
Publication of EP0091657A1 publication Critical patent/EP0091657A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0091657B1 publication Critical patent/EP0091657B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F5/00Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled
    • G06F5/06Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for changing the speed of data flow, i.e. speed regularising or timing, e.g. delay lines, FIFO buffers; over- or underrun control therefor
    • G06F5/10Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for changing the speed of data flow, i.e. speed regularising or timing, e.g. delay lines, FIFO buffers; over- or underrun control therefor having a sequence of storage locations each being individually accessible for both enqueue and dequeue operations, e.g. using random access memory
    • G06F5/12Means for monitoring the fill level; Means for resolving contention, i.e. conflicts between simultaneous enqueue and dequeue operations
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2205/00Indexing scheme relating to group G06F5/00; Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled
    • G06F2205/12Indexing scheme relating to groups G06F5/12 - G06F5/14
    • G06F2205/123Contention resolution, i.e. resolving conflicts between simultaneous read and write operations

Definitions

  • the invention relates to a data transmission device between two asynchronously controlled data processing systems with a buffer memory constructed from a plurality of memory sections for intermediate storage of one data word each, and two control devices, one of which, as an input control system, synchronously transfers the data word into a system for the takeover available memory section of the buffer memory and the other as output control synchronous with the system clock of the data-recording system controls the forwarding of a data word from a memory section of the buffer memory available for output to the data-recording system.
  • GB-PS 917 853 relates to a comparable arrangement.
  • the “input synchronization pulse generator” which effects the control pulses for the transfer into the buffer memory comprises.
  • the transmission pulses supplied by these pulse generators take effect immediately in accordance with the disclosure given, regardless of whether, for example, a buffered data word is still contained in the receiving buffer section or not or whether a data word is present in the emitting buffer section or not.
  • a set and a reset pulse can act simultaneously on the control flip-flops assigned to each buffer memory section, so that the flip-flops can temporarily reach an undefined switching state.
  • the delay elements provided at the output of the flip-flops do not change this, these delay elements merely ensure that when a data word is retrieved from a buffer memory section, the transmission phase does not become too short, since the polling pulse switches itself off by resetting the associated control flip-flop. In contrast, these delay elements can be dispensed with with regard to ensuring the stabilization of the required dwell time due to the existing circuit cycle times. An arrangement of this type therefore does not meet the overall requirements.
  • the object of the invention is therefore to provide a data transmission device of the type mentioned, which works perfectly regardless of the frequency ratio of the two clock systems and yet ensures the most continuous possible data flow at the output of the buffer memory, in each case with a minimal amount of storage space in the buffer memory, especially when the clock frequency of the receiving System is smaller than that of the issuing system.
  • At least three memory sections are required in the buffer memory, namely one for providing the data word to be forwarded for the duration of a clock period; one for bridging the synchronization time before forwarding, as long as the necessary synchronization time is at most equal to the clock period of the receiving system, and one for bridging the latching time of a memory request in the supplying clock pattern in the clock pattern of the receiving system.
  • the control signals triggering the forwarding synchronized into the clock pattern of the receiving system but also the control signals derived from the forwarding clock pattern are synchronized into the clock pattern of the issuing system, thus excluding metastable states in the entire data and control path.
  • control signals to be synchronized into the clock grid of the emitting system are always correlated with a possible forwarding impulse, so that in the steady state only one data word is ever present is transferred to the buffer memory if a buffered data word has previously been forwarded.
  • the resulting time differences are fully absorbed by the memory sections provided in the buffer memory.
  • Fig. 1 gives an overview of the data transmission device, consisting of a buffer memory PUF with four individual registers R3 to RO and the buffer memory controller P-ST for writing in the data words DAT transmitted by the data processing system SYST1 depending on accompanying strobe signals STR in individual registers R3 to RO and for that Reading out and forwarding the buffered data words DAT to the receiving data processing system SYST2 and the two necessary synchronization circuits SYN1 on the input side and SYN2 on the output side of the buffer memory PUF.
  • Both data processing systems SYST1 and SYST2 work asynchronously with each other with different system clocks f1 and f2 and can represent arbitrarily operating systems, e.g. B. an independently working data memory with rigid write and read cycles or a computer or a transmission system with a transmission channel coupled by transmitting and receiving devices.
  • Both synchronization circuits SYN1 and SYN2 work in such a way that a supplied control signal st or dv is incorporated or latched into the respective system clock pattern f1 or f2 and then delayed by a time period excluding metastable states as a synchronous control signal f1 'or wl in the respective system clock pattern takes effect and triggers the data transfer or forwarding.
  • the control signal st for the synchronizing circuit SYN1 is derived directly from the clock pulses of the system clock f2, which simultaneously trigger the forwarding of a buffered data word. Even if the buffer memory PUF should be filled at this time, it will have a free memory section due to the simultaneous release of a memory section for a data word that has already been forwarded, when the next data word from the remote system SYST1 is supplied.
  • the effort for buffer memory sections is the least in this case, since the storage is done solely by the clock pulses of the recording. System is dependent.
  • FIG. 2 Another solution variant is shown in FIG. 2, in which the control signal st for the synchronization circuit SYN1 on the input side is freely dependent on a signal indicating the availability of a predetermined number of free memory sections, the leading edge of which occurs synchronously with the clock pulses of the clock system f2 of the receiving system SYST2 and thus also represents a control signal dependent on the forwarding clock pattern f2.
  • the control signal st for the synchronization circuit SYN1 on the input side is freely dependent on a signal indicating the availability of a predetermined number of free memory sections, the leading edge of which occurs synchronously with the clock pulses of the clock system f2 of the receiving system SYST2 and thus also represents a control signal dependent on the forwarding clock pattern f2.
  • the control signal st for the synchronization circuit SYN1 on the input side is freely dependent on a signal indicating the availability of a predetermined number of free memory sections, the leading edge of which occurs synchronously with the clock pulses of the
  • the number of memory sections to be reserved for this depends on the relevant time conditions. Roughly speaking, at least two memory sections must be kept free, namely one for waiting for the latching into the clock system f1 and one for bridging the metastable switching state after the latching. The signal free must therefore inevitably be terminated before these reserved memory sections are occupied and can only occur if at least n + 1 memory sections are free with n reserved memory sections. Accordingly, at least five memory sections would have to be provided in the buffer memory PUF.
  • the buffer memory is temporarily emptied more than is necessary, so that the filling level constantly oscillates around the memory section freely determining the signal and the capacity of the buffer memory is therefore not optimally used.
  • FIG. 3 A further solution variant, which consists of a combination of the two solution variants according to FIG. 1 and FIG. 2, is shown in FIG. 3.
  • the control signal ST is derived both directly from the clocks of the clock system f2 and indirectly from the signal that controls a multiplexer MUX.
  • the clock pulses of the clock system f2 are blocked and instead a continuous signal + is supplied to the synchronizing circuit SYN1 as a control signal st, so that until the signal disappears initially, as in the exemplary embodiment according to FIG. 2, with successive clock pulses of the clock system f1 data words DAT be filled into the PUF buffer memory.
  • the clock pulses of the other clock system f2 then control the inflow, as in the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • t RAST1 as the waiting time from the request until the next clock pulse of the responsible system clock f1
  • t SYN1 as a delay time for bridging metastable states
  • t ZUC as a waiting time until the next possible start of the reading cycle
  • the part-time t RAST1 can fluctuate in the range between 0 and t 1 , while the part- times t SYN1 and t ZUG - once defined - are each constant.
  • the part-time t SYN1 is selected to be equal to the period t 1 , but it can be smaller or larger as required and thereby determines the part-time t ZUG .
  • the course of the part-time t SYN1 in each case triggers a clock-synchronous request pulse f1 ', which then results in a strobe pulse STR after the part-time t ZUG has elapsed with the transfer of the read data word DAT.
  • the part-time t SYN2 is again chosen equal to the period t2. It can also be smaller or larger. If the partial time t SYN2 differs from the integer multiple of the period t 2 , a point in time which is different from the time of the occurrence of the clock pulses in the clock pattern f2 and is determined by clock pulses of a shifted clock pattern must be selected such that the end of the part time t SYN2 with the respective subsequent clock pulse ends in the original clock pattern f2. The phase shift of both synchronous clock grids then corresponds to the part-time t SYN2 , only that the forwarding of the respective data word can begin in good time with each clock pulse of the original clock grid.
  • the part-time t RAST2 can be between 0 and the period t 2 up to the rest times defined by the pulses of the phase-shifted snap-in raster that start the part-time t SYN2 .
  • the total time T ON on the input side could be shortened in an analogous manner, in particular also by shortening the part time t ZUG ' .
  • Fig. 5 illustrates the effects of the total times T ON and T OFF on the minimum number of memory sections R ... required for the buffer memory.
  • four memory registers RO to R3 are shown, in which the data words A to D are written with S and with L are released for forwarding for the duration of a period t 2 .
  • t SYN2 does not exceed the period t 2
  • three memory sections are sufficient regardless of T ON .
  • an additional memory section is required, ie a total of four memory sections. If, on the other hand, the part-time t SYN2 exceeds the period t 2 , the minimum number of memory sections must also be increased, namely by one memory section per extension by one period t 2 .
  • Fig. 6 shows the basic structure of the synchronization circuits SYN1 and SYN2.
  • an RS flip-flop catches the signal st to be synchronized as a catch flip-flop FA-FF, which is then transferred to the synchronizing flip-flop SYN-FF with the trailing edge of the subsequent clock pulse in the decisive clock system f1 and thus “latches”.
  • the output signal of the synchronization flip-flop SYN-FF is then evaluated via an AND gate U1 with a clock pulse.
  • the associated pulse diagram shown in FIG. 8 differs from that of FIG. 7 by the fact that the signal st to be synchronized consists of longer-lasting control pulses which represent a sequence of requirements and for the entire effective duration output pulses f1 'synchronous with the clock pulses trigger the determining clock system f1, as required by the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 3.
  • the resetting of the catch flip-flop FA-FF is delayed with respect to the end of the control signal st, so that when changing over to the clock pulses of the other clock system f2 according to the exemplary embodiment in FIG.
  • Fig. 9 shows a first embodiment of such an additional synchronizing circuit, which differs from that of Fig. 6 essentially in that two simple synchronizing arrangements are provided in parallel to each other and via an upstream divider circuit, for. B. in the form of a flank-controlled flip-flop T-FF, alternately activated with each incoming request pulse st / f2, the signal outputs of both synchronization arrangements being combined via an OR gate 011.
  • FIG. 10 shows an associated pulse diagram for pulse-shaped individual requests A to F in the clock pattern f2, which are to be synchronized into the clock pattern f1. The same applies to requests from continuous pulses according to Fig. 8.
  • This pulse diagram further illustrates how, depending on the frequency response and the respective phase position of both clock rasters f1 and f2 in adaptation to the possible maximum data flow rate of the forwarding clock raster f2, the inflow into the buffer memory controlled by the synchronized control pulses f1 'is regulated independently.
  • the first four successive request pulses A to D in the clock pattern f2 after the respective latching and delaying, lead directly to successive corresponding output pulses A 'to D' in the clock pattern f1, while between the output pulses D 'and E' there is another and dashed at time X. indicated output pulse is suppressed without a request is lost.
  • Fig. 11 shows another solution variant for the synchronizing circuits SYN1 and SYN2 to cope with requests that are too fast consecutive, in which the synchronizing flip-flop SYN-FF is preceded by two series-connected capture flip-flops FA-FF2 and FA-FF1, the first of which is immediately connected after forwarding a request to the subsequent catch flip-flop FA-FF1, it is reset again and is thus available for the next request, although the previous request may not yet have engaged and the actual catch flip-flop FA-FF1 is not yet free again.
  • Delay elements VZ1 and VZ2 for the feedback of the output signals of the two catch flip-flops on their control inputs in the manner shown prevent the respective input signals from being blocked too early and the catch flip-flops from being able to reach defined states.
  • the mode of operation of this arrangement also results from the associated pulse diagram of FIG. 12. If the catch flip-flop FA-FF1 is free, a request received by the input flip-flop FA-FF2, for example pulse A and E, is immediately sent to the other catch flip-flop FA- FF1 forwarded and thus the input flip-flop released slightly delayed. If, on the other hand, the catch flip-flop FA-FF1 is still occupied, the output signal of the set input catch flip-flop FA-FF2 cannot be forwarded due to the still blocking of the AND gate U2 (FIG. 11) and the input catch flip-flop FA-FF2 remains set until a transfer the request to the following catch flip-flop FA-FF1 is possible - so with the request pulses B to D and F in the clock pattern f2.
  • the corresponding output pulses A 'to E' of the control signal f1 'in turn follow isochronous with the clock pulses of the integration clock f1, whereby in order to adapt to the maximum data flow rate in the clock pattern f2, clock pulses of the clock pattern f1 for the control signal f1' may be suppressed, as at time X is indicated by the dashed impulse.
  • a first exemplary embodiment of a buffer memory PUF will now be described with reference to FIG. 13.
  • This consists of four individual registers RO to R3, into which the supplied data words DAT are accepted with a write signal SS from a common data rail and from which they are forwarded with a read signal LS via a common data rail.
  • the read signals LS correspond to the control signals for a selection circuit, for example a multiplexer, which connect the outputs of the respectively selected registers to the common output.
  • the takeover of the data words DAT delivered by the issuing system SYST1 and their forwarding to the receiving system SYST2 is controlled by the common buffer memory controller P-ST, namely the takeover depending on the strobe signals STR supplied with the data and the forwarding depending on the clock pulses of the clock pattern f2 im receiving system SYST2.
  • the associated synchronization circuit SYN2 is full and the synchronization circuit SYN1 on the input side of the buffer memory PUF is only partially integrated in the control P-ST.
  • control P-ST and the synchronization circuit SYN2 is divided into subcircuits of the same structure, one of which is provided for each register RO to R3. These subcircuits each have a trailing edge-controlled input or start flip-flop SO to S3, of which only one is set at a time and displays the respective register as an input address pointer. These flip-flops are therefore interconnected to form a kind of ring shift register, which is clocked by the strobe pulses STR, a pointer bit entered via one of the set inputs S circulating in a ring.
  • an AND gate US is provided, the three inverted signal inputs of which are each connected to one of the direct signal outputs of the first three flip-flops SO to S2 in the ring, so that they can only be forwarded to the first flip-flop SO in the ring if the first three flip-flops SO to S2 are not set.
  • One of the AND gates U10 to U13 is connected to the direct signal outputs of these flip-flops SO to S3, the further signal input of which is connected to the input for the strobe pulse STR, so that an incoming strobe pulse STR only in connection with one of the set flip-flops SO to S3 via one of the AND gates, e.g. B.
  • U10 take effect and thus an input characterizing a data word DAT switching element, for. B. EINO, in the form of an RS flip-flop via the controlled AND gate, z. B. U10, set and can trigger the write signal for the selected register, that is R0.
  • the set outputs of the input switching elements EINO to EIN03 are each followed by one of the AND gates U20 to U23, which, instead of an address pointer working according to the FIFO principle for forwarding, identify the register with the data word that was first stored and thus to be forwarded again by each set output the input switching elements, e.g. B. EINO, which is the downstream input switching element, z. B. EIN1, assigned AND gate z. B. U21, blocks.
  • B. EINO which is the downstream input switching element, z. B. EIN1, assigned AND gate z. B. U21, blocks.
  • control signal dv is each fed to one of the following synchronization flip-flops SYNO to SYN3, which are clocked by the clock pulses of the forwarding clock pattern f2 and, after the partial time t SYN2 , which in the present case is equal to the clock period t 2 , a subsequent output switching element , for example AUSO, set t 2 for the entire duration of a cycle period.
  • a subsequent output switching element for example AUSO
  • the output signals of the output switching elements corresponding to the control signal wl then cause the outputs of the associated register, for. B. R0, on the forwarding data rail.
  • Each of the registers RO to R3 of the buffer memory PUF is also assigned one of the occupancy switching elements BELO to BEL3, which are designed as RS flip-flops and each of the set output of the associated input switching element, ie z. B. EINO, are set and thus the state of charge of the associated register, z. B. R0. They are therefore only reset at the end of the associated forwarding period, ie by a period t 2 later than the input switching elements ON ..., which in turn takes place via one of the AND elements U40 to U43 in connection with a clock of the forwarding clock pattern f2.
  • the resetting of the input switching elements ON ... which occurs one clock period t 2 earlier, ensures that the next control signal dv is incorporated into the clock pattern f2 in good time in order to enable a continuous data flow.
  • the synchronization circuit SYN2 required at the output of the buffer memory PUF is thus completely integrated in the output control of the buffer memory. Separate catch flip-flops are not required, since the input switches EINO to EIN3 connected upstream already fulfill their task. If longer part times t SYN2 than the selected clock period t 2 are to be observed, the synchronizing flip-flops SYNO to SYN3 would have to be replaced in a manner known per se by appropriate circuits, for example by a cascade of several synchronizing flip-flops, as is also the case, for example, with the synchronizing flip-flops, e.g. . B. SYNO, and the output switching elements, for. B. AUSO, form.
  • the synchronization circuit SYN1 assigned to the input side is driven with a control signal st derived from the free state of at least one of the registers R0 to R3 in the buffer memory PUF.
  • the set output signals of the occupancy switching elements BELO to BEL3 are inverted and combined via an OR gate 02 to form the signal st ', which acts as an already captured control signal st on a synchronization flip-flop SYN-FF, which is clocked with the clocks of the other clock system f1 and via one downstream AND gate U5 as shown in FIG.
  • the set output signals of the output switching elements AUSO to AUS3 are inverted and combined via an AND gate U6, which supplies a signal FW to insert a filler word if no data word DAT is temporarily stored and is pending transmission.
  • an output strobe signal STR 'corresponding to the input strobe signal STR can be derived.
  • FIG. 14 shows the associated pulse diagram, whereby, based on FIG. 4, it is again assumed that the strobe pulses STR lag the clock pulses in the clock pattern f1 and the synchronized request pulses f1 'by half a clock period t1.
  • the individual start flip-flops SO to S3 take effect cyclically one after the other and set the input switching elements EINO to EIN3 connected downstream of them, which cyclically start the synchronization flip-flops SYNO to SYN3 via the AND elements U20 to U30.
  • the output switching elements AUSO to AUS3 are set for the duration of a clock period t 2 , which mark the duration of the forwarding of a data word DAT with the read signal LS.
  • the assignments of the individual registers RO to R3 with the successive data words A to K are specified, the forwarding period for each data word DAT being identified by LS and the non-occupied periods being hatched.
  • Each of the data words DAT is then immediately adopted in one of the registers RO to R3.
  • the forwarding periods (LS) follow one another without interruption, so that there is a continuous data flow at the buffer output without the risk of any data loss due to the metastable states of the flip-flops involved due to signal intersections.
  • the data flow rate on the input side of the buffer memory PUF is automatically adapted to the maximum data flow rate on the output side. The latter takes place in the context of the synchronization circuit SYN1 through the inverted output signals of the assignment switching elements BELO to BEL3, the switching states of which are shown below the register lines RO to R3.
  • FIG. 15 shows a further, less complex exemplary embodiment of a buffer memory PUF with control P-ST together with the two synchronization circuits SYN1 and SYN2.
  • This buffer memory also has four individual registers RO to R3, which, in contrast to the previous exemplary embodiment, are run through in succession in reverse order by the data words DAT supplied by the issuing system SYST1.
  • the first three individual registers R3 to R1 form an asynchronous "pull-down buffer", in which the data words DAT are forwarded step by step in succession to the individual register that is currently free.
  • the last individual register RO of the series circuit works as a synchronous or single-phase register for the receiving system SYST2 depending on the synchronizing circuit SYN2.
  • each of the asynchronously operating registers R1 to R3 is a control switching element, e.g. B. in the form of an RS flip-flop K-FF1 to K-FF3, assigned, which is set when a data word is buffered in the associated single register.
  • Each set input of the control switching elements K-FF1 to K-FF3 is one upstream of the AND gates U1 to U3, the inverted second signal input of which is connected to the set output of the associated control switching element via one of the delay elements VZ11 to VZ31, while from the output of these AND gates in addition to the set signal for the associated control switching element K-FF ... a reset signal delayed by one of the delay elements VZ22 to VZ32 for the respective upstream control switching element K-FF ... is tapped.
  • the three control switching elements K-FF1 to K-FF3 thus form a series connection, which are set in succession by a strobe pulse STR and are reset each time the data word temporarily stored in the associated register is forwarded.
  • the takeover clocks ÜT for the registers are identical to the setting signals for the associated control switching element K-FF ...
  • the first AND gate U3 of this series circuit is preceded by an RS flip-flop, which is not always required, as a catch flip-flop FF-FA, via a delay element 42 connected to the output of the AND gate U3 and an AND gate 4 for blocking the reset, as long as the input strobe STR is still effective, can be reset.
  • the set outputs of all control switching elements K-FF1 to K-FF3 and the input flip-flop FA-FF are combined via an OR element 01, the output signal dv 'of which corresponds to the presence of temporarily stored data and already caught control signal dv, which is generated by the synchronization circuit SYN2 in the clock grid f2 of the receiving system SYST2 is to be synchronized and leads to the signal wl as a transfer clock ÜT for the synchronous register RO.
  • the synchronizing circuit consists solely of the synchronizing flip-flop SYN-FF1 and the downstream AND gate U5, since the upstream RS flip-flops already fulfill the function of the catching flip-flop and the delay time t SYN2 in turn corresponds to the clock period t 2 .
  • the OR gate 01 ensures that the forwarding of buffered data words can take place continuously in the clock pattern of the receiving clock system f2, especially in the case of even longer synchronization times, without gaps in the data flow because the entire synchronization time in the last asynchronous register R1 of the series must be waited for .
  • Another synchronizing flip-flop SYN-FF2 is connected in series with the synchronizing flip-flop SY-N-FF1, which is also clocked with the trailing edge of the clock pulses of the forwarding clock pattern f2 and which indicates whether a data word is being forwarded or not. In some applications, this can in turn be used to insert fill words into the data stream due to the FW signal in the absence of data words to be forwarded.
  • an output strobe signal STR 'corresponding to the input strobe signal STR' can be derived from the forwarding signal w1, if necessary.
  • the control signal st for the control of the synchronization circuit SYN1 on the input side of the buffer memory is derived in an analogous manner to the previous exemplary embodiment according to FIG. 13 from the occupancy state of the buffer memory PUF, in the present case only the setting state of the first control switching element K-FF3 of the chain being decisive , whose set output signal is inverted and controls the synchronizing flip-flop SYN-FF3 of the synchronizing circuit SYN1 as the already captured control signal st '.
  • the set output signal is also delayed by the delay elements VZ31 and VZ5 and also inverted with the undelayed set output signal via an OR element 02 combined to form the control signal st '.
  • the delay is dimensioned such that the delayed signal only takes effect when the undelayed signal has normally subsided again and therefore a brief interruption of the undelayed signal is bridged by the delayed signal for a predetermined period of time. Only when the interruption of the undelayed signal has not yet ended after this period of time is the synchronization flip-flop SYN-FF3 reset and thus intervenes in the normal data flow control.
  • FIG. 16 shows the associated pulse diagram, which is constructed similarly to that of FIG. 14.
  • Incoming strobe pulses STR set the catch flip-flop FA-FF and the subsequent control switching elements K-FF3 to K-FF1 if none of the registers R3 to R1 is occupied.
  • a supplied data word DAT for example A, is successively forwarded successively via registers R3 and R2 into register R1, where it remains stored until it is transferred to the last register RO for forwarding after the part-time t SYN2 has snapped in and expired.
  • the associated control switching elements e.g. B.
  • the control switching elements With several successive data words e.g. B. A to E, the control switching elements successively go into a longer set state, with the result that after the transfer of the data word E, the control switching element K-FF3 is still set when the delayed output signal becomes effective via the delay element VZ5, so that Control signal st 'interrupted and the sync flip-flop SYN-FF3 is reset.
  • the result is a suppression of the possible request pulse f1 'at the point in time X and thus a suppression of the strobe pulse STR in progress Clock cycle, which in turn is identified by an sf in the first line.
  • the two exemplary embodiments explained with reference to FIGS. 13 and 15 represent special cases in comparison to the solution variants explained with reference to FIGS. 1 to FIG. 1, which are particularly characterized by the at least partial integration of the synchronization circuits SYN1 and SYN2 in the control P-ST of the Buffer memory PUF, whereby in the exemplary embodiment according to FIG. 13 at the same time a duplication of the synchronization arrangements according to the arrangement of FIG. And in the exemplary embodiment according to FIG. 15 from a series connection of catch flip-flops according to the arrangement of FIG. 11 in the form of the series-connected control switching elements K- FF ... is used for the synchronization circuit SYN2.
  • the instantaneous resetting of the synchronizing flip-flop SYN-FF in the synchronizing circuit SYN1 prevents a reservation of free registers when the buffer memory is full, which would otherwise also be necessary due to the delay of the trailing edge of the control signal st.
  • This delay of the trailing edge can be omitted without hesitation, since the trailing edge of the control signal st 'is already generated synchronously with the clock pattern f1.
  • this reaction time is of no further importance if enough data words are still buffered so that the continuous flow of data at the output of the buffer memory is not endangered.
  • Fig. 17 finally shows, e.g. B. in accordance with US Pat. No. 3,680,051, the block diagram of a computer forming the issuing system SYST1 with central unit CPU, main memory MM and input / output unit IOP, which via a connected channel controller CHn with a transmission and reception control unit of a bidirectional transmission channel UE-K is connected as a receiving system SYST2 with an independent clock system f2, which for example establishes the connection to a further computer, not shown.
  • the interface between the two different, asynchronously operating clock systems f1 and f2 are the arrangements for the transmission and reception path described above and designated here with S-SYN-ST and E-SYN-ST.
  • the data words DAT supplied by the channel controller CHn are first written into a transmit buffer S-PUF on the basis of the control signals supplied and from there are fed to the fuse generator SI-G by the synchronization controller S-SYN-ST with filler word generator FW-G, which instead of the up to Parity protection PAR used at this point in the transmission path performs a block protection in a known manner within each data word DAT.
  • the saved data blocks are then sent character by character to the transmitter SEN, and after a parallel / series conversion, for. B. modulated on an optical carrier and transmitted over the transmission channel UE-K.
  • the formats of the data words DAT to be transmitted between the individual devices are indicated in the left part of FIG. 17.
  • the data words are supplied, for example, with a width of 36 bits, 32 bits containing the actual information D and 4 bits used for parity protection PAR.
  • 37 bits are used in the channel control CHn by prefixing a flag M, which may indicate that the associated information D on the receiving side must not be included in a streaming process, because a program interruption of the receiving input / output plant IOP is associated with it for example with block end markings etc.
  • the activation of the transmit buffer S-PUF or the receive buffer E-PUF in the data transmission path is of particular importance since, as the link to the computer, it takes into account the different control conditions of the computer and the transmission system, which essentially differ in that the transmission channel is continuous works, the computer, on the other hand, has a multitude of tasks to do and is therefore only temporarily available for the transmission channel, with data not only being delivered or fetched individually, but mainly in so-called streaming.
  • This means that a predetermined number of data words DAT is passed on continuously during successive working cycles and thus at a higher transmission rate than that of the transmission channel UE-K.
  • the frequently used interchangeable buffers which are filled and emptied alternately, are in many cases, e.g. B. because of the binding to a predetermined block length and because of the problems associated with the reversal, not particularly suitable.
  • Single buffers are more advantageous Sufficient capacity with fixed alternating write and read cycles, whereby the buffer capacity in connection with the synchronous control can even be dimensioned lower than usual, since data can be saved again during input and the buffer memory only has to compensate for the difference between the source and processing data rate.
  • additional tax and administrative information is less disruptive.
  • FIG. 18 The block diagram of such a buffer memory, namely as a receive buffer E-PUF, is shown in FIG. 18.
  • the individual memory sections 1 to 2 n of the reception buffer E-PUF are used for writing via a write address counter SAD-Z controlled by the strobe pulse STR ', with the write address register SAD-R and for reading via a read clock formed by the clock pulses of the receiving clock system f1 LT controlled read address counter LAD-Z controlled with the read address register LAD-R.
  • a fill controller F-ST monitors the fill level of the buffer memory in a manner known per se by means of the write address SAD and the read address LAD, and derives the necessary control signals for the connected channel controller CHn.
  • the stored data words DAT are to be monitored for markings by the marker bit M, since these must not be included in a streaming process. Monitoring must therefore not only take place while reading, because then a streaming process could already have been initiated, but it must be carried out accordingly beforehand.
  • an additional memory Z-SP is provided, in which the memory bits M of the data words to be stored are additionally written under the current write address SAD.
  • they are read with a read address LAD-V which leads the current read address LAD by a distance address DAD corresponding to a streaming unit and which is formed from the read address contained in the read address register LAD-R and the distance address DAD by an adder ADD.
  • the marker bit MV thus read in advance always appears so timely when reading that a streaming process currently in progress can in any case still be completed before the marking M appears at the output of the reception buffer E-PUF.
  • a counting process is triggered, which includes a number of reading processes of the receive buffer E-PUF corresponding to the DAD.
  • the streaming prohibition signal STREAMEN is only withdrawn again when this counting process has ended. Since several flag bits can occur within a possible streaming section, the counting process is restarted for each flag bit MV that has been read in advance.
  • the counting process can be controlled in a manner known per se by a correspondingly presettable counter which is preset with each leading bit MV read and is reset by one step with each reading process of the reception buffer E-PUF. As long as the counter is not in the zero position, the streaming prohibition signal STREAMEN appears.
  • the write clock ST is formed by the supplied strobe signal STR and the read clock LT by the clock pulses of the clock pattern f2 of the transmission system.
  • the additional memory Z-SP shown in FIG. 18 including the associated control for the premature reading of the flag M can also be dispensed with.
  • the transmission device according to the invention can be very effectively included in the coupling of two computers.

Abstract

In order to avoid unambiguous logic switching statuses in a data and control path upon transfer from one clock system of an outputting data processing system into an independent, asynchronous clock system of an accepting data processing system, and wherein a continuous data flow is to be guaranteed at the output of a buffer memory, a control signal indicating the presence of an intermediately stored data word is synchronized into a forwarding timing pattern of the accepting system via a synchronization circuit for forwarding data words from the buffer memory. A forwarding sync control signal is generated by the synchronization circuit. For controlling the in-flow into the buffer memory, a control signal dependent on the forwarding timing pattern of the accepting system is synchronized into the timing pattern of the outputting system over a further synchronization circuit. A request sync control signal is generated which respectively leads to the transfer of a data word together with a strobe signal to the buffer memory which undertakes the intermediate storage on the basis of the strobe signal. In order to guarantee a continuous data flow at the output of the buffer memory, the buffer memory has at least three, and preferably four memory sections.

Description

Die Erfindung betrifft eine Datenübertragungseinrichtung zwischen zwei asynchron gesteuerten Datenverarbeitungssystemen mit einem aus mehreren Speicherabschnitten zur Zwischenspeicherung je eines Datenwortes aufgebauten Pufferspeicher sowie zwei Steuereinrichtungen, von denen die eine als Eingabesteuerung synchron mit dem Systemtakt des Daten abgebenden Systems die Übergabe jeweils eines Datenwortes in einen für die Übernahme zur Verfügung stehenden Speicherabschnitt des Pufferspeichers und die andere als Ausgabesteuerung synchron mit dem Systemtakt des Daten aufnehmenden Systems die Weiterleitung jeweils eines Datenwortes aus einem für die Ausgabe zur Verfügung stehenden Speicherabschnitt des Pufferspeichers an das Daten aufnehmende System steuert.The invention relates to a data transmission device between two asynchronously controlled data processing systems with a buffer memory constructed from a plurality of memory sections for intermediate storage of one data word each, and two control devices, one of which, as an input control system, synchronously transfers the data word into a system for the takeover available memory section of the buffer memory and the other as output control synchronous with the system clock of the data-recording system controls the forwarding of a data word from a memory section of the buffer memory available for output to the data-recording system.

Entsprechende Datenübertragungseinrichtungen sind zum Beispiel durch IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 10, No. 1, June 1967, pp. 34-36, bekannt. Von Nachteil bei dieser bekannten Anordnung ist, daß gegebenenfalls Datenwörter während der Übertragung zwischen den beiden asynchron arbeitenden Systemen verloren gehen können, wenn ein Freiwerden des Pufferspeichers sich mit einer Eingabe oder aber ein Abrufsignal sich mit einer Bereitstellung im Pufferspeicher in der Weise überschneidet, daß sich die betroffenen Schaltkreiselemente im für die Übertragung kritischen Zeitraum in einem logich nicht einwandfrei definierten oder metastabilen Zustand befinden, wie es zum Beispiel in « Frequenz 31 (1977) 3, Seiten 71 bis 76 erläutert ist.Corresponding data transmission facilities are described, for example, by IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 10, No. 1, June 1967, pp. 34-36. A disadvantage of this known arrangement is that data words can possibly be lost during the transmission between the two asynchronously operating systems if an unloading of the buffer memory with an input or a polling signal with a provision in the buffer memory overlap in such a way that the circuit elements concerned are in a logically improperly defined or metastable state in the period critical for the transmission, as is explained, for example, in “Frequency 31 (1977) 3, pages 71 to 76.

Des weiteren betrifft die GB-PS 917 853 eine vergleichbare Anordnung. Jedoch ist nicht ersichtlich, was der die Steuerimpulse für die Übernahme in den Pufferspeicher bewirkende « Eingangs-Synchronisier-Impulsgenerator umfaßt. Analoges gilt für den « Ausgangs-Synchronisier-Impulsgenerator» für den Abruf aus dem Pufferspeicher. Die von diesen Impulsgeneratoren gelieferten Übertragungsimpulse werden entsprechend der gegebenen Offenbarung unmittelbar wirksam, ohne Rücksicht darauf, ob beispielsweise im aufnehmenden Pufferspeicherabschnitt noch ein zwischengespeichertes Datenwort enthalten ist oder nicht bzw. ob im abgebenden Pufferspeicherabschnitt ein Datenwort vorhanden ist oder nicht. Auch kann bei der offenbarten Schaltung nicht ausgeschlossen werden, daß auf die jedem Pufferspeicherabschnitt zugeordneten Kontrollkippstufen gleichzeitig ein Setz- und ein Rücksetzimpuls einwirken kann, so daß die Kippstufen vorübergehend in einen nicht definierten Schaltzustand gelangen können. Daran ändern auch die vorgesehenen Verzögerungsglieder am Ausgang der Kippstufen nichts, diese Verzögerungsglieder stellen lediglich sicher, daß beim Abruf eines Datenwortes aus einem Pufferspeicherabschnitt die Übertragungsphase nicht zu kurz wird, da der Abrufimpuls sich durch Rücksetzen der zugehörigen Kontrollkippstufe selbst wieder abschaltet. Dagegen kann auf diese Verzögerungsglieder hinsichtlich der Sicherstellung zur Stabilisierung der erforderlichen Verweilzeit infolge der vorhandenen Schaltkreislaufzeiten ohne weiteres verzichtet werden. Eine derartige Anordnung wird daher insgesamt keinesfalls den gestellten Anforderungen gerecht.Furthermore, GB-PS 917 853 relates to a comparable arrangement. However, it is not clear what the “input synchronization pulse generator” which effects the control pulses for the transfer into the buffer memory comprises. The same applies to the “output synchronization pulse generator” for the call from the buffer memory. The transmission pulses supplied by these pulse generators take effect immediately in accordance with the disclosure given, regardless of whether, for example, a buffered data word is still contained in the receiving buffer section or not or whether a data word is present in the emitting buffer section or not. Nor can it be ruled out in the disclosed circuit that a set and a reset pulse can act simultaneously on the control flip-flops assigned to each buffer memory section, so that the flip-flops can temporarily reach an undefined switching state. The delay elements provided at the output of the flip-flops do not change this, these delay elements merely ensure that when a data word is retrieved from a buffer memory section, the transmission phase does not become too short, since the polling pulse switches itself off by resetting the associated control flip-flop. In contrast, these delay elements can be dispensed with with regard to ensuring the stabilization of the required dwell time due to the existing circuit cycle times. An arrangement of this type therefore does not meet the overall requirements.

Auch die durch die DE-AS 27 19 531 bekannte Anordnung arbeitet in dieser Hinsicht nicht befriedigend, wenn auch der Abruf durch den freien Pufferspeicher mit der Rückflanke der einzelnen Taktimpulse des Systemtaktes des abgebenden Datenverarbeitungssystems korreliert ist.Even the arrangement known from DE-AS 27 19 531 does not work satisfactorily in this regard, even if the retrieval by the free buffer memory is correlated with the trailing edge of the individual clock pulses of the system clock of the issuing data processing system.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Datenübertragungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die unabhängig vom Frequenzverhältnis beider Taktsysteme einwandfrei arbeitet und dennoch bei jeweils minimalem Aufwand an Speicherplatz im Pufferspeicher einen möglichst kontinuierlichen Datenfluß am Ausgang des Pufferspeichers sichert, insbesondere wenn die Taktfrequenz des aufnehmenden Systems kleiner ist als die des abgebenden Systems.The object of the invention is therefore to provide a data transmission device of the type mentioned, which works perfectly regardless of the frequency ratio of the two clock systems and yet ensures the most continuous possible data flow at the output of the buffer memory, in each case with a minimal amount of storage space in the buffer memory, especially when the clock frequency of the receiving System is smaller than that of the issuing system.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Danach sind mindestens drei Speicherabschnitte im Pufferspeicher erforderlich, nämlich einer zur Bereitstellung des weiterzuleitenden Datenwortes für die Dauer einer Taktperiode ; einer zur Überbrückung der Einsynchronisierzeit vor dem Weiterleiten, solange die notwendige Einsynchronisierzeit höchstens gleich der Taktperiodendauer des aufnehmenden Systems ist, und einer zur Überbrückung der Einrastzeit einer im anliefernden Taktraster vorliegenden Speicheranforderung in das Taktraster des aufnehmenden Systems. Außerdem werden nicht nur die die Weiterleitung auslösenden Steuersignale in das Taktraster des aufnehmenden Systems, sondern auch die vom Weiterleitungstaktraster abgeleiteten Steuersignale in das Taktraster des abgebenden Systems einsynchronisiert und damit metastabile Zustände im gesamten Daten- und Steuerweg ausgeschlossen. Da des weiteren die ins Taktraster des abgebenden Systems einzusynchronisierenden Steuersignale immer mit einem möglichen Weiterleitungsimpuls korreliert sind, ist damit auch immer der Zeitpunkt fixiert, von dem an ein Speicherabschnitt zur Übernahme eines neuen Datenwortes zur Verfügung steht, so daß im eingeschwungegen Zustand immer nur ein Datenwort in den Pufferspeicher übernommen wird, wenn vorher ein zwischengespeichertes Datenwort weitergeleitet ist. Das heißt der Zufluß erfolgt bei höherer Taktfrequenz des abgebenden Systems gesteuert mit einem intermittierenden Takt im Taktraster des abgebenden Systems bei selbständiger Anpassung an die durch das aufnehmende System bedingte maximale Datenrate, ohne daß dazu ein gesondertes Anforderungs-/Quittungssystem erforderlich ist. Die sich dabei ergebenden Zeitunterschiede werden voll durch die im Pufferspeicher vorgesehenen Speicherabschnitte aufgefangen.This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of patent claim 1. Thereafter, at least three memory sections are required in the buffer memory, namely one for providing the data word to be forwarded for the duration of a clock period; one for bridging the synchronization time before forwarding, as long as the necessary synchronization time is at most equal to the clock period of the receiving system, and one for bridging the latching time of a memory request in the supplying clock pattern in the clock pattern of the receiving system. In addition, not only are the control signals triggering the forwarding synchronized into the clock pattern of the receiving system, but also the control signals derived from the forwarding clock pattern are synchronized into the clock pattern of the issuing system, thus excluding metastable states in the entire data and control path. Furthermore, since the control signals to be synchronized into the clock grid of the emitting system are always correlated with a possible forwarding impulse, the point in time from which a memory section is available for accepting a new data word is always fixed, so that in the steady state only one data word is ever present is transferred to the buffer memory if a buffered data word has previously been forwarded. This means that the inflow takes place at a higher clock frequency of the emitting system, controlled with an intermittent clock in the clock pattern of the emitting system with an independent on Adaptation to the maximum data rate caused by the receiving system, without the need for a separate request / acknowledgment system. The resulting time differences are fully absorbed by the memory sections provided in the buffer memory.

Ausgehend von diesem Grundprinzip beziehen sich weitere Patentansprüche

  • auf die Ableitung der ins Taktraster des abgebenden Systems einzusynchronisierenden Steuersignale, nämlich unmittelbar von den Taktimpulsen des aufnehmenden Systems oder von einem davon abhängigen, den Freizustand wenigstens eines Speicherabschnittes im Pufferspeicher anzeigenden Steuersignal sowie einer Kombination beider Lösungsvarianten,
  • auf die Behandlung dieser Steuersignale und die Ausbildung der Synchronisierschaltungen an beiden Enden des Pufferspeichers, insbesondere auch wenn Anforderungen zur Übernahme in den Puffer infolge der notwenigen Einsynchronisierzeiten zu schnell aufeinanderfolgen, sowie auf die notwendige Erhöhung der Anzahl der Speicherabschnitte im Pufferspeicher abhängig von verschiedenen Randbedingungen,
  • auf die Ausbildung der Pufferspeicher als normaler Speicher mit voneinander unabhängigen Schreibe- und Lesesteuerungen oder als asynchron arbeitender Nachziehpuffer mit nachgeschalteteter Synchronisierstufe sowie auf die mögliche Teilintegration der Synchronisierschaltungen in die Steuerung des Pufferspeichers,
  • auf die Verwendung der Datenübertragungseinrichtung zusammen mit einem Rechner als Daten abgebendes System in Verbindung mit einem weiteren Pufferspeicher und/oder zusammen mit einem zwei Rechner miteinander koppelnden Übertragungssystem mit abweichendem Taktraster.
Based on this basic principle, further claims relate
  • the derivation of the control signals to be synchronized into the clock pattern of the emitting system, namely directly from the clock pulses of the receiving system or from a control signal which indicates the free state of at least one memory section in the buffer memory and a combination of both solution variants,
  • on the treatment of these control signals and the formation of the synchronization circuits at both ends of the buffer memory, in particular even if requests for transfer to the buffer follow one another too quickly due to the necessary synchronization times, and on the necessary increase in the number of memory sections in the buffer memory depending on various boundary conditions,
  • on the design of the buffer memory as a normal memory with independent write and read controls or as an asynchronous pull-up buffer with a subsequent synchronization stage and on the possible partial integration of the synchronization circuits in the control of the buffer memory,
  • on the use of the data transmission device together with a computer as a data-emitting system in connection with a further buffer memory and / or together with a transmission system coupling two computers with a different clock pattern.

Weitere Einzelheiten der Erfindung in diesem Zusammenhang seien anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Im einzelnen zeigen

  • Figur 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispieles gemäß der Erfindung,
  • Figur 2 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispieles gemäß der Erfindung,
  • Figur 3 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispieles gemäß der Erfindung,
  • Figur 4 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Zeitabhängigkeit beim Einsynchronisieren durch die beiden Synchronisierschaltungen,
  • Figur 5 ein Belegungsdiagramm der Speicherabschnitte im Pufferspeicher zur Ableitung der Mindestanzahl von Speicherabschnitten,
  • Figur 6 ein erstes Ausführungsbeispiel für die Synchronisierschaltungen,
  • Figur 7 ein dazugehöriges Impulsdiagramm für impulsförmige, einzusynchronisierende Steuersignale,
  • Figur 8 ein dazugehöriges Impulsdiagramm für aus wechselnden Dauersignalen bestehenden. einzusynchronisierenden Steuersignale
  • Figur 9 ein zweites Ausführungsbeispiel für die Synchronisierschaltungen
  • Figur 10 ein dazugehöriges Impulsdiagramm,
  • Figur 11 ein drittes Ausführungsbeispiel für die Synchronisierschaltungen,
  • Figur 12 ein dazugehöriges Impulsdiagramm,
  • Figur 13 das Blockschaltbild für ein erstes Ausführungsbeispiel des Pufferspeichers
  • Figur 14 ein dazugehöriges Impulsdiagramm,
  • Figur 15 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispieles des Pufferspeichers,
  • Figur 16 ein dazugehöriges Impulsdiagramm,
  • Figur 17 ein Blockschaltbild für die Kopplung zweier Rechner durch ein Übertragungssystem mit eigenständigem abweichendem Systemtakt bei Verwendung der Datenübertragungseinrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem weiteren Pufferspeicher und
  • Figur 18 ein Blockschaltbild eines zusätzlichen Pufferspeichers auf der Empfängerseite des Übertragungssystems gemäß Fig. 17.
Further details of the invention in this context will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. Show in detail
  • FIG. 1 shows a block diagram of a first exemplary embodiment according to the invention,
  • FIG. 2 shows a block diagram of a second exemplary embodiment according to the invention,
  • FIG. 3 shows a block diagram of a third exemplary embodiment according to the invention,
  • FIG. 4 shows a pulse diagram to explain the time dependency during synchronization by the two synchronization circuits,
  • FIG. 5 shows an allocation diagram of the memory sections in the buffer memory for deriving the minimum number of memory sections,
  • FIG. 6 shows a first exemplary embodiment for the synchronizing circuits,
  • FIG. 7 shows an associated pulse diagram for pulse-shaped control signals to be synchronized.
  • Figure 8 is an associated pulse diagram for consisting of changing continuous signals. control signals to be synchronized
  • Figure 9 shows a second embodiment for the synchronizing circuits
  • FIG. 10 shows an associated pulse diagram,
  • FIG. 11 shows a third exemplary embodiment for the synchronizing circuits,
  • FIG. 12 shows an associated pulse diagram,
  • Figure 13 shows the block diagram for a first embodiment of the buffer memory
  • FIG. 14 shows an associated pulse diagram,
  • FIG. 15 shows a block diagram of a further exemplary embodiment of the buffer memory,
  • FIG. 16 shows an associated pulse diagram,
  • FIG. 17 shows a block diagram for the coupling of two computers through a transmission system with an independent, different system clock when using the data transmission device according to the invention in connection with a further buffer memory and
  • FIG. 18 shows a block diagram of an additional buffer memory on the receiver side of the transmission system according to FIG. 17.

Fig. 1 gibt einen Überblick über die Datenübertragungseinrichtung, bestehend aus einem Pufferspeicher PUF mit vier Einzelregistern R3 bis RO und der Pufferspeichersteuerung P-ST für das Einschreiben der vom Datenverarbeitungssystem SYST1 übertragenen Datenwörter DAT abhängig von begleitenden Strobesignalen STR in Einzelregister R3 bis RO und für das Auslesen und Weiterleiten der zwischengespeicherten Datenwörter DAT an das aufnehmende Datenverarbeitungssystem SYST2 sowie die beiden erforderlichen Synchronisierschaltungen SYN1 auf der Eingabeseite und SYN2 auf der Ausgabeseite des Pufferspeichers PUF.Fig. 1 gives an overview of the data transmission device, consisting of a buffer memory PUF with four individual registers R3 to RO and the buffer memory controller P-ST for writing in the data words DAT transmitted by the data processing system SYST1 depending on accompanying strobe signals STR in individual registers R3 to RO and for that Reading out and forwarding the buffered data words DAT to the receiving data processing system SYST2 and the two necessary synchronization circuits SYN1 on the input side and SYN2 on the output side of the buffer memory PUF.

Beide Datenverarbeitungssysteme SYST1 und SYST2 arbeiten asynchron zueinander mit verschiedenen Systemtakten f1 und f2 und können beliebig arbeitende Systeme darstellen, z. B. einen eigenständig arbeitenden Datenspeicher mit starren Schreib- und Lesezyklen oder einen Rechner oder ein Übertragungssystem mit einem durch Sende- und Empfangseinrichtungen gekoppelten Übertragungskanal.Both data processing systems SYST1 and SYST2 work asynchronously with each other with different system clocks f1 and f2 and can represent arbitrarily operating systems, e.g. B. an independently working data memory with rigid write and read cycles or a computer or a transmission system with a transmission channel coupled by transmitting and receiving devices.

Beide Synchronisierschaltungen SYN1 und SYN2 arbeiten in der Weise, daß ein zugeführtes Steuersignal st bzw. dv in das jeweilige Systemtaktraster f1 bzw. f2 eingegliedert oder eingerastet und anschließend um eine, metastabile Zustände ausschließende Zeitdauer verzögert als synchrones Steuersignal f1' bzw. wl im jeweiligen Systemtaktraster wirksam wird und die Datenübergabe oder -weiterleitung auslöst.Both synchronization circuits SYN1 and SYN2 work in such a way that a supplied control signal st or dv is incorporated or latched into the respective system clock pattern f1 or f2 and then delayed by a time period excluding metastable states as a synchronous control signal f1 'or wl in the respective system clock pattern takes effect and triggers the data transfer or forwarding.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird das Steuersignal st für die Synchronisierschaltung SYN1 unmittelbar von den Taktimpulsen des Systemtaktes f2 abgeleitet, die gleichzeitig die Weiterleitung eines zwischengespeicherten Datenwortes auslösen. Selbst wenn zu diesem Zeitpunkt der Pufferspeicher PUF gefüllt sein sollte, wird er wegen der gleichzeitigen Freigabe eines Speicherabschnittes für ein bereits weitergeleitetes Datenwort über einen freien Speicherabschnitt verfügen, wenn das nächste Datenwort vom abgebenden System SYST1 geliefert wird. Der Aufwand für Pufferspeicherabschnitte ist in diesem Fall am geringsten, da die Einspeicherung allein von den Taktimpulsen des aufnehmenden . Systems abhängig ist. Allerdings entsteht abhängig vom Frequenzverhältnis beider Taktsysteme f1 und f2 sowie abhängig von den notwendigen Einsynchronisierzeiten ein mehr oder weniger stark ausgeprägter Zeitverzug zwischen dem die erste Datenwortübergabe auslösenden Taktimpuls des Taktsystems f2 und dem tatsächlichen Erscheinen dieses Datenwortes am Ausgang des Pufferspeichers PUF. Im eingeschwungenen Zustand mit kontinuierlichem Datenfluß am Ausgang des Pufferspeichers PUF bei maximaler, durch das Taktsystem f2 des aufnehmenden Systems SYST2 bedingter Datenrate wird dagegen die Speicherkapazität des Pufferspeichers nahezu voll ausgeschöpft.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the control signal st for the synchronizing circuit SYN1 is derived directly from the clock pulses of the system clock f2, which simultaneously trigger the forwarding of a buffered data word. Even if the buffer memory PUF should be filled at this time, it will have a free memory section due to the simultaneous release of a memory section for a data word that has already been forwarded, when the next data word from the remote system SYST1 is supplied. The effort for buffer memory sections is the least in this case, since the storage is done solely by the clock pulses of the recording. System is dependent. However, depending on the frequency ratio of the two clock systems f1 and f2 and on the necessary synchronization times, there is a more or less pronounced time delay between the clock pulse of the clock system f2 triggering the first data word transfer and the actual appearance of this data word at the output of the buffer memory PUF. In contrast, in the steady state with a continuous data flow at the output of the buffer memory PUF at a maximum data rate caused by the clock system f2 of the receiving system SYST2, the memory capacity of the buffer memory is almost fully utilized.

Eine andere Lösungsvariante zeigt Fig. 2, bei der das Steuersignal st für die Synchronisierschaltung SYN1 auf der Eingabeseite von einem die Verfügbarkeit einer vorgegebenen Anzahl freier Speicherabschnitte anzeigenden Signal frei abhängig ist, dessen Vorderflanke jeweils synchron mit den Taktimpulsen des Taktsystems f2 des aufnehmenden Systems SYST2 auftritt und damit ebenfalls ein vom Weiterleitungstaktraster f2 abhängiges Steuersignal darstellt. Das hat zur Folge, daß im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bei Vorliegen des Signales frei zunächst mit aufeinanderfolgenden Taktimpulsen des Taktrasters f1 fortlaufend Datenwörter DAT in den Pufferspeicher PUF eingegeben werden, bis das Signal frei entfällt, und daß somit der Pufferspeicher schneller mit einer einen kontinuierlichen Datenfluß am Ausgang des Pufferspeichers sichernden Anzahl von Datenwörtern gefüllt wird. Die Rückflanke des Signales frei erscheint dagegen immer synchron mit den Taktimpulsen des anderen Taktsystems f1. Infolge der normalerweise bei beiden Signalflanken verursachten Verzögerung durch die Synchronisierschaltung SYN1 sind im .Pufferspeicher PUF freie Speicherabschnitte zu reservieren, da infolge des verzögerten Wirksamwerdens der Sperrung zwischenzeitlich noch weitere Datenwörter DAT angeliefert werden können, die der Pufferspeicher PUF ohne Verlust übernehmen muß.Another solution variant is shown in FIG. 2, in which the control signal st for the synchronization circuit SYN1 on the input side is freely dependent on a signal indicating the availability of a predetermined number of free memory sections, the leading edge of which occurs synchronously with the clock pulses of the clock system f2 of the receiving system SYST2 and thus also represents a control signal dependent on the forwarding clock pattern f2. As a result, in contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, when the signal is present, data words DAT are continuously entered into the buffer memory PUF continuously with successive clock pulses of the clock pattern f1 until the signal is omitted, and thus the buffer memory is faster with one a continuous data flow at the output of the buffer memory securing number of data words is filled. The trailing edge of the signal free, however, always appears in sync with the clock pulses of the other clock system f1. As a result of the delay caused by the synchronization circuit SYN1, which is normally caused on both signal edges, free memory sections must be reserved in the. Buffer memory PUF, since, due to the delayed effect of the blocking, additional data words DAT can be delivered in the meantime, which the buffer memory PUF must take over without loss.

Die Anzahl der hierfür zu reservierenden Speicherabschnitte ist von den maßgebenden Zeitbedingungen abhängig. Grob gesehen sind mindestens zwei Speicherabschnitte freizuhalten, nämlich einer für das Warten auf das Einrasten in das Taktsystem f1 und einer für das Überbrücken des metastabilen Schaltzustandes nach dem Einrasten. Das Signal frei muß also zwangsläufig vor dem Belegen dieser reservierten Speicherabschnitte beendet werden und kann nur auftreten, wenn bei n reservierten Speicherabschnitten wenigstens n + 1 Speicherabschnitte frei sind. Demzufolge wären wenigstens fünf Speicherabschnitte im Pufferspeicher PUF vorzusehen.The number of memory sections to be reserved for this depends on the relevant time conditions. Roughly speaking, at least two memory sections must be kept free, namely one for waiting for the latching into the clock system f1 and one for bridging the metastable switching state after the latching. The signal free must therefore inevitably be terminated before these reserved memory sections are occupied and can only occur if at least n + 1 memory sections are free with n reserved memory sections. Accordingly, at least five memory sections would have to be provided in the buffer memory PUF.

Durch das verzögerte Wirksamwerden des Wiedererscheinens dieses Signals wird außerdem der Pufferspeicher vorübergehend stärker entleert als es notwendig ist, so daß der Füllungsstand ständig um den das Signal frei bestimmenden Speicherabschnitt pendelt und damit die Kapazität des Pufferspeichers nicht optimal genutzt wird.As a result of the delayed appearance of the reappearance of this signal, the buffer memory is temporarily emptied more than is necessary, so that the filling level constantly oscillates around the memory section freely determining the signal and the capacity of the buffer memory is therefore not optimally used.

Auf das Reservieren von Speicherabschnitten, die normalerweise zusätzlich vorzusehen sind. kann jedoch bei einem unverzögerten Wlrksamwerden der Rückflanken des Signales frei - was später noch erläutert wird - verzichtet werden, so daß man es bei der ursprünglichen Mindestanzahl von Speicherabschnitten im Pufferspeicher PUF belassen kann.Reserving memory sections that are normally to be provided in addition. However, if the trailing edges of the signal become effective immediately, which will be explained later, it can be dispensed with, so that it can be left with the original minimum number of memory sections in the buffer memory PUF.

Eine weitere Lösungsvariante, die aus einer Kombination der beiden Lösungsvarianten gemäß Fig. 1 und Fig. 2 besteht, zeigt Fig. 3. Das Steuersignal ST wird in diesem Falle sowohl unmittelbar von den Takten des Taktsystems f2 als auch mittelbar vom Signal frei abgeleitet, das einen Multiplexer MUX steuert. Solange das Signal frei vorliegt, werden die Taktimpulse des Taktsystems f2 gesperrt und stattdessen ein Dauersignal + als Steuersignal st der Synchronisierschaltung SYN1 zugeführt, so daß bis zum Verschwinder des Signales frei zunächst wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2 mit aufeinanderfolgenden Taktimpulsen des Taktsystems f1 Datenwörter DAT in den Pufferspeicher PUF gefüllt werden. Danach steuern die Taktimpulse des anderen Taktsystems f2 wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 den Zufluß.A further solution variant, which consists of a combination of the two solution variants according to FIG. 1 and FIG. 2, is shown in FIG. 3. In this case, the control signal ST is derived both directly from the clocks of the clock system f2 and indirectly from the signal that controls a multiplexer MUX. As long as the signal is free, the clock pulses of the clock system f2 are blocked and instead a continuous signal + is supplied to the synchronizing circuit SYN1 as a control signal st, so that until the signal disappears initially, as in the exemplary embodiment according to FIG. 2, with successive clock pulses of the clock system f1 data words DAT be filled into the PUF buffer memory. The clock pulses of the other clock system f2 then control the inflow, as in the exemplary embodiment according to FIG. 1.

Dabei gilt bezüglich der Reservierung von freien Speicherplätzen analoges wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, jedoch entsteht in diesem Falle kein Pendeleffekt, da nach dem ersten Vollaufen des Pufferspeichers PUF die Takte des Weiterleitungstaktrasters f2 den Zufluß synchron mit dem Abfluß steuern. Würde man außerdem die Beendigung des Steuersignales frei vom Belegen eines einzigen Speicherabschnittes im Pufferspeicher PUF abhängig machen, so könnte man es ebenfalls bei der ursprünglichen Mindestanzahl von Speicherabschnitten im Pufferspeicher belassen, da nach Belegen eines Speicherabschnittes mindestens immer noch zwei freie Speicherabschnitte vorhanden sind.The same applies to the reservation of free storage spaces as in the exemplary embodiment according to FIG. 2, but in this case there is no pendulum effect, since after the buffer store PUF has filled up for the first time, the clocks of the forwarding clock pattern f2 control the inflow synchronously with the outflow. If the termination of the control signal were also made dependent on the occupancy of a single memory section in the buffer memory PUF, one could also leave it at the original minimum number of memory sections in the buffer memory, since at least two free memory sections are still available after occupying a memory section.

Welches der drei vorangehend erläuterten Ausführungsbeispiele im Einzelfall am besten einzusetzen ist, ist im starken Umfange von den zu erfüllenden Randbedingungen abhängig, von denen nachfolgend einige näher erläutert werden sollen.Which of the three previously described exemplary embodiments is best to be used in the individual case depends to a large extent on the boundary conditions to be fulfilled, some of which will be explained in more detail below.

Zunächst seien anhand von Fig.4 die wesentlichen Zeitzusammenhänge beim Einsynchronisieren einer aus dem einen Taktraster, z. B. f2, abgeleiteten Anforderung in das andere Taktraster, z. B. f1, erläutert. Zu diesem Zweck sind mit Bezug auf die Synchronisierschaltung SYN1 auf der Eingabeseite des Pufferspeichers PUF gemäß Fig. bis Fig. untereinander die vier maßgeblichen Impulsfolgen f1, f1', STR und f2 angegeben. Dabei ist unterstellt, daß im Taktraster f1 mit der Periodendauer t1 während jeder Periode zwei starr gekoppelte Zyklen für das Schreiben S und Lesen L eines Speichersystems ablaufen und die jeweils ein vom Pufferspeicher aufzunehmendes Datenwort DAT kennzeichnenden Strobeimpulse STR jeweils phasenverschoben zu den eigentlichen Taktimpulsen des Taktrasters f1 auftreten. Damit eine von einem Taktimpuls des Weiterleitungstaktrasters f2 ausgelöste Anforderung zum Lesen und zur Übergabe eines Datenwortes an den Pufferspeicher PUF führt, müssen zunächst folgende Zeiten abgewartet werden : tRAST1 als Wartezeit von der Anforderung bis zum Auftreten des nächsten Taktimpulses des zuständigen Systemtaktes f1, tSYN1 als Verzögerungszeit zur Überbrückung metastabiler Zustände und tZUC als Wartezeit bis zum nächstmöglichen Lesezyklusbeginn, wobei die Summe aller drei Teilzeitabschnitte mit TEIN bezeichnet ist.First, the essential time relationships when synchronizing one from the one clock grid, e.g. B. f2, derived request in the other clock pattern, e.g. B. f1 explained. For this purpose, with reference to the synchronization circuit SYN1 on the input side of the buffer memory PUF according to FIG. 1 to FIG. 4, the four relevant pulse sequences f1, f1 ', STR and f2 specified. It is assumed that two rigidly coupled cycles for writing S and reading L of a memory system run in the clock pattern f1 with the period t 1 during each period and that the strobe pulses STR characterizing a data word DAT to be recorded by the buffer memory are respectively out of phase with the actual clock pulses of the clock matrix f1 occur. So that a request triggered by a clock pulse of the forwarding clock pattern f2 leads to reading and transfer of a data word to the buffer memory PUF, the following times must first be waited for: t RAST1 as the waiting time from the request until the next clock pulse of the responsible system clock f1, t SYN1 as a delay time for bridging metastable states and t ZUC as a waiting time until the next possible start of the reading cycle, the sum of all three partial time periods being designated T ON .

Abhängig von der jeweils vorliegenden Phasenlage zwischen den Taktimpulsen beider Taktraster f1 und f2 kann die Teilzeit tRAST1 im Bereich zwischen 0 und t1 schwanken, während die Teilzeiten tSYN1 und tZUG ― einmal festgelegt - jeweils konstant sind.Depending on the phase position between the clock pulses of both clock rasters f1 and f2, the part-time t RAST1 can fluctuate in the range between 0 and t 1 , while the part- times t SYN1 and t ZUG - once defined - are each constant.

Im vorliegenden Fall ist die Teilzeit tSYN1 gleich der Periodendauer t1 gewählt, sie kann aber je nach Erfordernis kleiner oder größer sein und bestimmt dadurch die Teilzeit tZUG. Der Ablauf der Teilzeit tSYN1 führt dabei jeweils zur Auslösung eines taktsynchronen Anforderungsimpulses f1', der dann einen Strobeimpuls STR nach Ablauf der Teilzeit tZUG mit Übergabe des gelesenen Datenwortes DAT zur Folge hat.In the present case, the part-time t SYN1 is selected to be equal to the period t 1 , but it can be smaller or larger as required and thereby determines the part-time t ZUG . The course of the part-time t SYN1 in each case triggers a clock-synchronous request pulse f1 ', which then results in a strobe pulse STR after the part-time t ZUG has elapsed with the transfer of the read data word DAT.

Die Belegung eines Speicherabschnittes im Pufferspeicher PUF führt damit immer zu einem mit den Taktimpulsen des abgebenden Systems f1 synchronen Steuersignal dv für die andere Synchronisierschaltung SYN2, das in das andere Taktsystem f2 einzusynchronisieren ist. Dabei muß tRAST2 eine Wartezeit ab Belegung bis zum Auftreten eines Taktimpulses im Taktsystem f2 und mit tSYN2 eine Verzögerungszeit zur Überbrückung der metastabilen Zustände abgewartet werden, bis mit einem beim anschließenden Taktimpuls des Weiterleitungstaktrasters f2 ausgelösten Signal wl das zwischengespeicherte Datenwort endgültig weitergeleitet werden kann. Von der Anforderung eines Datentwortes bis zu dessen tatsächlicher Weiterleitung vergeht damit eine beträchtliche Zeit, nämlich TAus. Auch in diesem Falle ist die Teilzeit tSYN2 wiederum gleich der Periodenzeit t2 gewählt. Sie kann gleichfalls kleiner oder größer sein. Bei einer vom ganzzahligen Vielfachen der Periodenzeit t2 abweichenden Teilzeit tSYN2 ist für die Einrastung ein vom Zeitpunkt des Auftretens der Takimpulse im Taktraster f2 abweichender, durch Taktimpulse eines verschobenen Taktrasters festgelegter Zeitpunkt so zu wählen, daß das Ende der Teilzeit tSYN2 mit dem jeweils nachfolgenden Taktimpuls im originären Taktraster f2 endet. Die Phasenverschiebung beider synchroner Taktraster entspricht dann der Teilzeit tSYN2, nur daß mit jedem Taktimpuls des originären Taktrasters die Weiterleitung des jeweiligen Datenwortes zeitgerecht beginnen kann. In jedem Falle kann die Teilzeit tRAST2 bis zu den durch die Impulse des phasenverschobenen Einrasttaktrasters festgelegten Rastzeitpunkten, die die Teilzeit tSYN2 starten, zwischen 0 und der Periodendauer t2 betragen. In analoger Weise ließe sich auch die Gesamtzeit TEIN auf der Eingabeseite, insbesondere auch durch Verkürzung der Teilzeit tZUG' verkürzen. Solange es die Randbedingungen zulassen, erscheint es jedoch zweckmäßig, die Teilzeiten tSYN1 und tSYN2 gleich der Periodendauer t1 bzw. t2 zu bemessen, da dies weniger aufwendig ist.The allocation of a memory section in the buffer memory PUF thus always leads to a control signal dv, which is synchronous with the clock pulses of the emitting system f1, for the other synchronization circuit SYN2 and which is to be synchronized into the other clock system f2. In this case, t RAST2 a waiting time from the time it is occupied until a clock pulse occurs in the clock system f2 and with t SYN2 a delay time for bridging the metastable states must be waited until the temporarily stored data word can be finally forwarded with a signal wl triggered during the subsequent clock pulse of the forwarding clock pattern f2. A considerable amount of time passes between the request of a data word and its actual forwarding, namely T off . In this case too, the part-time t SYN2 is again chosen equal to the period t2. It can also be smaller or larger. If the partial time t SYN2 differs from the integer multiple of the period t 2 , a point in time which is different from the time of the occurrence of the clock pulses in the clock pattern f2 and is determined by clock pulses of a shifted clock pattern must be selected such that the end of the part time t SYN2 with the respective subsequent clock pulse ends in the original clock pattern f2. The phase shift of both synchronous clock grids then corresponds to the part-time t SYN2 , only that the forwarding of the respective data word can begin in good time with each clock pulse of the original clock grid. In any case, the part-time t RAST2 can be between 0 and the period t 2 up to the rest times defined by the pulses of the phase-shifted snap-in raster that start the part-time t SYN2 . The total time T ON on the input side could be shortened in an analogous manner, in particular also by shortening the part time t ZUG ' . As long as the boundary conditions permit, however, it appears expedient to measure the partial times t SYN1 and t SYN2 equal to the period t 1 and t 2 , since this is less expensive.

Fig. 5 verdeutlicht die Auswirkungen der Gesamtzeiten TEIN und TAus auf die für den Pufferspeicher erforderliche Mindestanzahl von Speicherabschnitten R... Zu diesem Zweck sind vier Speicherregister RO bis R3 dargestellt, in die nacheinander die Datenwörter A bis D mit S eingeschrieben und mit L für die Dauer einer Periode t2 zum Weiterleiten freigegeben werden. Solange tSYN2 die Periodendauer t2 nicht übersteigt, sind unabhängig von TEIN drei Speicherabschnitte ausreichend. Um jedoch Phasenschwankungen abfangen zu können, wenn TEIN sich einem ganzzahligen Vielfachen der Periodendauer t2 nähert, ist noch ein zusätzlicher Speicherabschnitt erforderlich, also insgesamt vier Speicherabschnitte. Übersteigt dagegen die Teilzeit tSYN2 die Periodendauer t2, so ist die Mindestanzahl der Speicherabschnitte ebenfalls zu erhöhen, und zwar um einen Speicherabschnitt je Verlängerung um jeweils eine Periodendauer t2.Fig. 5 illustrates the effects of the total times T ON and T OFF on the minimum number of memory sections R ... required for the buffer memory. For this purpose, four memory registers RO to R3 are shown, in which the data words A to D are written with S and with L are released for forwarding for the duration of a period t 2 . As long as t SYN2 does not exceed the period t 2 , three memory sections are sufficient regardless of T ON . However, in order to be able to intercept phase fluctuations when T ON approaches an integer multiple of the period t 2 , an additional memory section is required, ie a total of four memory sections. If, on the other hand, the part-time t SYN2 exceeds the period t 2 , the minimum number of memory sections must also be increased, namely by one memory section per extension by one period t 2 .

Den Grundaufbau der Synchronisierschaltungen SYN1 und SYN2 zeigt Fig.6. In an sich bekannter Weise fängt eine RS-Kippstufe als Fangflipflop FA-FF das einzusynchronisierende Signal st, das anschließend mit der Rückflanke des nachfolgenden Taktimpulses im maßgebenden Taktsystem f1 ins Synchronisierflipflop SYN-FF übernommen wird und damit « einrastet ». Um die Teilzeit tSYN1 verzögert wird dann das Ausgangssignal des Synchronisierflipflops SYN-FF über ein UND-Glied U1 mit einem Taktimpuls ausgewertet. Bei tSYN1 = t1 ist es ein weiterer Impuls des Taktrasters f1, der dann einen Ausgangsimpuls f1' liefert, der gleichzeitig über das UND-Glied U2 das Fangflipflop FA-FF zurücksetzt.Fig. 6 shows the basic structure of the synchronization circuits SYN1 and SYN2. In a manner known per se, an RS flip-flop catches the signal st to be synchronized as a catch flip-flop FA-FF, which is then transferred to the synchronizing flip-flop SYN-FF with the trailing edge of the subsequent clock pulse in the decisive clock system f1 and thus “latches”. Delayed by the partial time t SYN1 , the output signal of the synchronization flip-flop SYN-FF is then evaluated via an AND gate U1 with a clock pulse. At t SYN1 = t 1 it is a further pulse of the clock pattern f1, which then supplies an output pulse f1 ', which at the same time resets the catch flip-flop FA-FF via the AND gate U2.

Ein dazugehöriges Impulsdiagramm zeigt Fig.7 für ein aus Einzelimpulsen A und B bestehendes Steuersignal st. Daraus wird ersichtlich, daß einzusynchronisierende Impulse des Steuersignales st nur dann zu einem korrespondierenden Ausgangsimpuls f1' führen, wenn der Abstand t2 zwischen den einzusynchronisierenden Steuerimpulsen A und B ausreichend groß ist, damit das Fangflipflop FA-FF rechtzeitig zurückgesetzt werden kann. Es muß also bei tSYN1 = t1 die Bedingung t2 ≥ 2t1 erfüllt sein. Würde dagegen gegenüber dem gewählten Beispiel der Abstand t2 halbiert, was durch den gestrichelten Zwischenimpuls zum Zeitpunkt X angedeutet ist, und damit die einzuhaltende Zeitbedingung nicht erfüllt, so würde diese Anforderung unterdrückt, da das Fangflipflop FA-FF noch nicht zurückgesetzt ist. Für diese Fälle sind daher Sonderschaltungen erforderlich, die später noch erläutert werden.An associated pulse diagram is shown in FIG. 7 for a control signal st consisting of individual pulses A and B. From this it can be seen that pulses of the control signal st to be synchronized only lead to a corresponding output pulse f1 'if the distance t 2 between the control pulses A and B to be synchronized is sufficiently large so that the catch flip-flop FA-FF can be reset in good time. The condition t 2 ≥ 2t 1 must therefore be met at t SYN1 = t 1 . Would, on the other hand, be compared to the selected If the distance t 2 is halved, which is indicated by the dashed intermediate pulse at time X and thus does not meet the time condition to be complied with, this requirement would be suppressed since the catch flip-flop FA-FF has not yet been reset. For these cases, special circuits are therefore required, which will be explained later.

Das in Fig. 8 gezeigte zugehörige Impulsdiagramm unterscheidet sich gegenüber dem von Fig. 7 durch den Umstand, daß das einzusynchronisierende Signal st aus länger anhaltenden Steuerimpulsen besteht, die eine Folge von Anforderungen darstellen und für die gesamte wirksame Dauer Ausgangsimpulse f1' synchron mit den Taktimpulsen des bestimmenden Taktsystems f1 auslösen, wie es die Ausführungsbeispiele nach Fig. 2 und 3 voraussetzen. Auch in diesem Falle erfolgt die Zurücksetzung des Fang- flipflops FA-FF verzögert gegenüber dem Ende des Steuersignales st, so daß bei einer Umsteuerung auf die Taktimpulse des anderen Taktsystems f2 gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 der nächste mögliche Anforderungsimpuls des Steuersignals st gegebenenfalls unterdrückt wird, wenn er zwischen den beiden Zeitgrenzen G1 und G2, wie gestrichelt zum Zeitpunkt X angedeutet, auftritt. Auch in diesem Falle sind besondere Schaltmaßnahmen zu ergreifen, damit die Synchronisierschaltungen SYN1 und SYN2 einwandfrei arbeiten.The associated pulse diagram shown in FIG. 8 differs from that of FIG. 7 by the fact that the signal st to be synchronized consists of longer-lasting control pulses which represent a sequence of requirements and for the entire effective duration output pulses f1 'synchronous with the clock pulses trigger the determining clock system f1, as required by the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 3. In this case too, the resetting of the catch flip-flop FA-FF is delayed with respect to the end of the control signal st, so that when changing over to the clock pulses of the other clock system f2 according to the exemplary embodiment in FIG. 3, the next possible request pulse of the control signal st is suppressed, if necessary will occur if it occurs between the two time limits G1 and G2, as indicated by dashed lines at time X. In this case, too, special switching measures must be taken so that the synchronizing circuits SYN1 and SYN2 work properly.

Fig. 9 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer solchen ergänzten Synchronisierschaltung, die sich gegenüber der von Fig. 6 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß zwei einfache Synchronisieranordnungen parallel zueinander vorgesehen sind und über eine vorgeschaltete Teilerschaltung, z. B. in Form einer rückflankengesteuerten Kippstufe T-FF, mit jedem eingehenden Anforderungsimpuls st/f2 abwechselnd wirksam geschaltet werden, wobei die Signalausgänge beider Synchronisieranordnungen über ein ODER-Glied 011 zusammengefaßt sind.Fig. 9 shows a first embodiment of such an additional synchronizing circuit, which differs from that of Fig. 6 essentially in that two simple synchronizing arrangements are provided in parallel to each other and via an upstream divider circuit, for. B. in the form of a flank-controlled flip-flop T-FF, alternately activated with each incoming request pulse st / f2, the signal outputs of both synchronization arrangements being combined via an OR gate 011.

Fig. 10 zeigt ein dazugehöriges Impulsdiagramm für impulsförmige Einzelanforderungen A bis F im Taktraster f2, die in das Taktraster f1 einzusynchronisieren sind. Analoges gilt auch für Anforderungen aus Dauerimpulsen gemäß Fig.8. Dieses Impulsdiagramm verdeutlicht des weiteren, wie abhängig vom Frequenzverhalten und von der jeweiligen Phasenlage beider Taktraster f1 und f2 in Anpassung an die mögliche maximale Datenflußrate des Weiterleitungstaktrasters f2 der durch die einsynchronisierten Steuerimpulse f1' gesteuerte Zufluß in den Pufferspeicher selbständig geregelt wird. So führen die ersten vier aufeinanderfolgenden Anforderungsimpulse A bis D im Taktraster f2 nach dem jeweiligen Einrasten und Verzögern unmittelbar zu aufeinanderfolgenden korrespondierenden Ausgangsimpulsen A' bis D' im Taktraster f1, während zwischen den Ausgangsimpulsen D' und E' ein zum Zeitpunkt X möglicher weiterer und gestrichelt angedeuteter Ausgangsimpuls unterdrückt wird, ohne daß eine Anforderung verloren geht.10 shows an associated pulse diagram for pulse-shaped individual requests A to F in the clock pattern f2, which are to be synchronized into the clock pattern f1. The same applies to requests from continuous pulses according to Fig. 8. This pulse diagram further illustrates how, depending on the frequency response and the respective phase position of both clock rasters f1 and f2 in adaptation to the possible maximum data flow rate of the forwarding clock raster f2, the inflow into the buffer memory controlled by the synchronized control pulses f1 'is regulated independently. Thus, the first four successive request pulses A to D in the clock pattern f2, after the respective latching and delaying, lead directly to successive corresponding output pulses A 'to D' in the clock pattern f1, while between the output pulses D 'and E' there is another and dashed at time X. indicated output pulse is suppressed without a request is lost.

Fig. 11 zeigt eine andere Lösungsvariante für die Synchronisierschaltungen SYN1 und SYN2 zur Bewältigung zu schnell aufeinanderfolgender Anforderungen, bei der dem Synchronisierflipflop SYN-FF zwei in Reihe geschaltete Fangflipflops FA-FF2 und FA-FF1 vorgeschaltet sind, von denen das erste in der Reihe sofort nach Weiterleitung einer Anforderung an das nachfolgende Fangflipflop FA-FF1 wieder zurückgesetzt wird und damit für die nächste Anforderung zur Verfügung steht, obwohl die vorhergehende Anforderung gegebenenfalls noch nicht eingerastet und damit das eigentliche Fangflipflop FA-FF1 noch nicht wieder frei ist. Verzögerungsglieder VZ1 und VZ2 für die Rückkopplung der Ausgangssignale der beiden Fangflipflops auf deren Steuereingänge in der gezeigten Weise verhindern dabei, daß die jeweiligen Eingangssignale nicht zu früh abgeriegelt werden und die Fangflipflops definierte Zustände erreichen können.Fig. 11 shows another solution variant for the synchronizing circuits SYN1 and SYN2 to cope with requests that are too fast consecutive, in which the synchronizing flip-flop SYN-FF is preceded by two series-connected capture flip-flops FA-FF2 and FA-FF1, the first of which is immediately connected after forwarding a request to the subsequent catch flip-flop FA-FF1, it is reset again and is thus available for the next request, although the previous request may not yet have engaged and the actual catch flip-flop FA-FF1 is not yet free again. Delay elements VZ1 and VZ2 for the feedback of the output signals of the two catch flip-flops on their control inputs in the manner shown prevent the respective input signals from being blocked too early and the catch flip-flops from being able to reach defined states.

Die Arbeitsweise dieser Anordnung ergibt sich im übrigen aus dem dazugehörigen Impulsdiagramm von Fig. 12. Wenn das Fangflipflop FA-FF1 frei ist, wird eine vom Eingangsflipflops FA-FF2 entgegengenommene Anforderung, zum Beispiel Impuls A und E, sofort an das andere Fangflipflop FA-FF1 weitergeleitet und damit das Eingangsflipflop leicht verzögert wieder frei. Ist dagegen das Fangflipflop FA-FF1 noch belegt, so kann das Ausgangssignal des gesetzten Eingangsfangflipflops FA-FF2 infolge der noch andauernden Sperrung des UND-Gliedes U2 (Fig. 11) nicht weitergeleitet werden und das Eingangsfangflipflop FA-FF2 bleibt gesetzt, bis eine Übergabe der Anforderung an das nachfolgende Fangflipflop FA-FF1 möglich ist - so bei den Anforderungsimpulsen B bis D und F im Taktraster f2. Die korrespondierenden Ausgangsimpulse A' bis E' des Steuersignales f1' folgen wiederum taktsynchron mit den Taktimpulsen des Eingliederungstaktes f1, wobei zur Anpassung an die maximale Datenflußrate im Taktraster f2 wiederum gegebenenfalls Taktimpulse des Taktrasters f1 für das Steuersignal f1' unterdrückt werden, wie beim Zeitpunkt X durch den gestrichelten Impuls angedeutet ist.The mode of operation of this arrangement also results from the associated pulse diagram of FIG. 12. If the catch flip-flop FA-FF1 is free, a request received by the input flip-flop FA-FF2, for example pulse A and E, is immediately sent to the other catch flip-flop FA- FF1 forwarded and thus the input flip-flop released slightly delayed. If, on the other hand, the catch flip-flop FA-FF1 is still occupied, the output signal of the set input catch flip-flop FA-FF2 cannot be forwarded due to the still blocking of the AND gate U2 (FIG. 11) and the input catch flip-flop FA-FF2 remains set until a transfer the request to the following catch flip-flop FA-FF1 is possible - so with the request pulses B to D and F in the clock pattern f2. The corresponding output pulses A 'to E' of the control signal f1 'in turn follow isochronous with the clock pulses of the integration clock f1, whereby in order to adapt to the maximum data flow rate in the clock pattern f2, clock pulses of the clock pattern f1 for the control signal f1' may be suppressed, as at time X is indicated by the dashed impulse.

Anhand von Fig. 13 sei nun ein erstes Ausführungsbeispiel eines Pufferspeichers PUF beschrieben. Dieser besteht aus vier Einzelregistern RO bis R3, in die die angelieferten Datenwörter DAT mit einem Schreibsignal SS von einer gemeinsamen Datenschiene übernommen und aus denen sie mit einem Lesesignal LS über eine gemeinsame Datenschiene weitergeleitet werden. Bei Ausbildung der Register RO bis R3 in der Weise, daß nur beim Einspeichern der Informationsinhalt geändert wird, entsprechen die Lesesignale LS den Steuersignalen für eine Auswahlschaltung, zum Beispiel einen Multiplexer, die die Ausgänge der jeweils ausgewählten Register auf den gemeinsamen Ausgang durchschalten.A first exemplary embodiment of a buffer memory PUF will now be described with reference to FIG. 13. This consists of four individual registers RO to R3, into which the supplied data words DAT are accepted with a write signal SS from a common data rail and from which they are forwarded with a read signal LS via a common data rail. If the registers RO to R3 are designed in such a way that the information content is only changed when the register is stored, the read signals LS correspond to the control signals for a selection circuit, for example a multiplexer, which connect the outputs of the respectively selected registers to the common output.

Die Übernahme der vom abgebenden System SYST1 angelieferten Datenwörter DAT und deren Weiterleitung an das aufnehmende System SYST2 steuert die gemeinsame Pufferspeichersteuerung P-ST, und zwar die Übernahme abhängig von den mit den Daten mitgelieferten Strobesignalen STR und die Weiterleitung abhängig von den Taktimpulsen des Taktrasters f2 im aufnehmenden System SYST2. Die zugehörige Synchronisierschaltung SYN2 ist dabei voll und die Synchronisierschaltung SYN1 auf der Eingabeseite des Pufferspeichers PUF nur teilweise in die Steuerung P-ST integriert.The takeover of the data words DAT delivered by the issuing system SYST1 and their forwarding to the receiving system SYST2 is controlled by the common buffer memory controller P-ST, namely the takeover depending on the strobe signals STR supplied with the data and the forwarding depending on the clock pulses of the clock pattern f2 im receiving system SYST2. The associated synchronization circuit SYN2 is full and the synchronization circuit SYN1 on the input side of the buffer memory PUF is only partially integrated in the control P-ST.

Der Aufbau der Steuerung P-ST und der Synchronisierschaltung SYN2 gliedert sich in gleichartig aufgebaute Teilschaltungen, von denen jeweils eine für jedes Register RO bis R3 vorgesehen ist. Diese Teilschaltungen weisen je ein rückflankengesteuertes Eingangs- oder Startflipflop SO bis S3 auf, von denen jeweils nur eines gesetzt ist und das jeweils aufnehmende Register wie ein Eingabeadreßzeiger anzeigt. Diese Flipflops sind daher zu einer Art Ringschieberegister zusammengeschaltet, das von den Strobeimpulsen STR getaktet wird, wobei ein über einen der Setzeingänge S eingegebenes Zeigerbit ringförmig umläuft. Zur Schließung des Ringes ist ein UND-Glied US vorgesehen, dessen drei invertierte Signaleingänge jeweils mit einem der direkten Signalausgänge der ersten drei Flipflops SO bis S2 im Ring verbunden sind, so daß eine Weiterleitung an das erste Flipflop SO im Ring nur erfolgen kann, wenn die ersten drei Flipflops SO bis S2 nicht gesetzt sind. An die direkten Signalausgänge dieser Flipflops SO bis S3 ist jeweils eines der UND-Glieder U10 bis U13 angeschlossen, deren weiterer Signaleingang mit dem Eingang für den Strobeimpuls STR verbunden ist, so daß ein eintreffender Strobeimpuls STR nur in Verbindung mit einem der gesetzten Flipflops SO bis S3 über eines der UND-Gatter, z. B. U10, wirksam werden und damit ein die Eingabe eines Datenwortes DAT kennzeichnendes Schaltglied, z. B. EINO, in Form einer RS-Kippstufe über das angesteuerte UND-Glied, z. B. U10, setzen sowie das Schreibsignal für das ausgewählte Register, also R0, auslösen kann.The structure of the control P-ST and the synchronization circuit SYN2 is divided into subcircuits of the same structure, one of which is provided for each register RO to R3. These subcircuits each have a trailing edge-controlled input or start flip-flop SO to S3, of which only one is set at a time and displays the respective register as an input address pointer. These flip-flops are therefore interconnected to form a kind of ring shift register, which is clocked by the strobe pulses STR, a pointer bit entered via one of the set inputs S circulating in a ring. To close the ring, an AND gate US is provided, the three inverted signal inputs of which are each connected to one of the direct signal outputs of the first three flip-flops SO to S2 in the ring, so that they can only be forwarded to the first flip-flop SO in the ring if the first three flip-flops SO to S2 are not set. One of the AND gates U10 to U13 is connected to the direct signal outputs of these flip-flops SO to S3, the further signal input of which is connected to the input for the strobe pulse STR, so that an incoming strobe pulse STR only in connection with one of the set flip-flops SO to S3 via one of the AND gates, e.g. B. U10, take effect and thus an input characterizing a data word DAT switching element, for. B. EINO, in the form of an RS flip-flop via the controlled AND gate, z. B. U10, set and can trigger the write signal for the selected register, that is R0.

Den Setzausgängen der Eingabeschaltglieder EINO bis EIN03 ist jeweils eines der UND-Glieder U20 bis U23 nachgeschaltet, die anstelle eines nach dem FIFO-Prinzip arbeitenden Adressenzeigers für die Weiterleitung das Register mit dem jeweils zuerst eingespeicherten und damit wieder zuerst weiterzuleitenden Datenwort kennzeichnen, indem jeder Setzausgang der Eingabeschaltglieder, z. B. EINO, das dem im Ring nachgeordneten Eingabeschaltglied, z. B. EIN1, zugeordnete UND-Glied z. B. U21, sperrt. Von den vier Ausgängen dieser UND-Glieder U20 bis U23 kann jeweils nur einer zur Zeit wirksam werden und mit dem Steuersignal dv als Leseadresse im (1-aus- n)-Code die Weiterleitung des zwischengespeicherten Datenwortes DAT einleiten.The set outputs of the input switching elements EINO to EIN03 are each followed by one of the AND gates U20 to U23, which, instead of an address pointer working according to the FIFO principle for forwarding, identify the register with the data word that was first stored and thus to be forwarded again by each set output the input switching elements, e.g. B. EINO, which is the downstream input switching element, z. B. EIN1, assigned AND gate z. B. U21, blocks. Of the four outputs of these AND gates U20 to U23, only one can take effect at a time and initiate the forwarding of the temporarily stored data word DAT with the control signal dv as the read address in the (1-out n) code.

Dazu wird das Steuersignal dv jeweils einem der nachfolgenden Synchronisierflipflops SYNO bis SYN3 zugeleitet, die von den Taktimpulsen des Weiterieitungstaktrasters f2 getaktet werden und nach Ablauf der Teilzeit tSYN2, die im vorliegenden Falle gleich der Taktperiode t2 gewählt ist, ein nachfolgendes Ausgabeschaltglied, zum Beispiel AUSO, für die gesamte Dauer einer Taktperiode t2 setzen. Gleichzeitig wird, zum Beispiel über ein zugehöriges, von den Taktimpulsen kurzzeitig aufgesteuertes UND-Glied, z. B. U30, das zugehörige Eingabeschaltglied, also EINO, zurückgesetzt.For this purpose, the control signal dv is each fed to one of the following synchronization flip-flops SYNO to SYN3, which are clocked by the clock pulses of the forwarding clock pattern f2 and, after the partial time t SYN2 , which in the present case is equal to the clock period t 2 , a subsequent output switching element , for example AUSO, set t 2 for the entire duration of a cycle period. At the same time, for example, via an associated AND gate briefly controlled by the clock pulses, e.g. B. U30, the associated input switching element, so EINO, reset.

Die dem Steuersignal wl entsprechenden Ausgangssignale der Ausgabeschaltglieder bewirken dann als Lesesignale LS die Durchschaltung der Ausgänge des zugehörigen Registers, z. B. R0, auf die weiterleitende Datenschiene.The output signals of the output switching elements corresponding to the control signal wl then cause the outputs of the associated register, for. B. R0, on the forwarding data rail.

Jedem der Register RO bis R3 des Pufferspeichers PUF ist weiterhin eines der Belegungsschaltglieder BELO bis BEL3 zugeordnet, die als RS-Kippstufen ausgebildet sind und jeweils vom Setzausgang des zugehörigen Eingabeschaltgliedes, also z. B. EINO, gesetzt werden und damit den Ladezustand des zugehörigen Registers, z. B. R0, anzeigen. Sie werden daher erst am Ende der zugehörigen Weiterleitungsperiode, d. h. um eine Periode t2 später als die Eingabeschaltglieder EIN... zurückgesetzt, was wiederum jeweils über eines der UND-Glieder U40 bis U43 in Verbindung mit einem Takt des Weiterleitungstaktrasters f2 erfolgt. Die eine Taktperiode t2 früher erfolgende Rücksetzung der Eingangsschaltglieder EIN... stellt sicher, daß das nächstfolgende Steuersignal dv rechtzeitig in das Taktraster f2 eingegliedert wird, um einen kontinuierlichen Datenabfluß zu ermöglichen.Each of the registers RO to R3 of the buffer memory PUF is also assigned one of the occupancy switching elements BELO to BEL3, which are designed as RS flip-flops and each of the set output of the associated input switching element, ie z. B. EINO, are set and thus the state of charge of the associated register, z. B. R0. They are therefore only reset at the end of the associated forwarding period, ie by a period t 2 later than the input switching elements ON ..., which in turn takes place via one of the AND elements U40 to U43 in connection with a clock of the forwarding clock pattern f2. The resetting of the input switching elements ON ..., which occurs one clock period t 2 earlier, ensures that the next control signal dv is incorporated into the clock pattern f2 in good time in order to enable a continuous data flow.

Die am Ausgang des Pufferspeichers PUF erforderliche Synchronisierschaltung SYN2 ist also vollständig in die Ausgabesteuerung des Pufferspeichers integriert. Gesonderte Fangflipflops sind nicht erforderlich, da die vorgeschalteten Eingabeschaltglieder EINO bis EIN3 bereits deren Aufgabe erfüllen. Sollten längere Teilzeiten tSYN2 als die gewählte Taktperiode t2 einzuhalten sein, so wären die Synchronisierflipflops SYNO bis SYN3 in an sich bekannter Weise durch entsprechende Schaltungen zu ersetzen, zum Beispiel durch eine Kaskade von mehreren Synchronisierflipflops, wie sie zum Beispiel auch die Synchronisierflipflops, z. B. SYNO, und die Ausgabeschaltglieder, z. B. AUSO, bilden.The synchronization circuit SYN2 required at the output of the buffer memory PUF is thus completely integrated in the output control of the buffer memory. Separate catch flip-flops are not required, since the input switches EINO to EIN3 connected upstream already fulfill their task. If longer part times t SYN2 than the selected clock period t 2 are to be observed, the synchronizing flip-flops SYNO to SYN3 would have to be replaced in a manner known per se by appropriate circuits, for example by a cascade of several synchronizing flip-flops, as is also the case, for example, with the synchronizing flip-flops, e.g. . B. SYNO, and the output switching elements, for. B. AUSO, form.

Die der Eingabeseite zugeordnete Synchronisierschaltung SYN1 wird, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnt, mit einem vom Freizustand wenigstens eines der Register R0 bis R3 im Pufferspeicher PUF abgeleiteten Steuersignal st angesteuert. Hierzu werden die Setzausgangssignale der Belegungsschaltglieder BELO bis BEL3 invertiert und über ein ODER-Glied 02 zum Signal st' zusammengefaßt, das als bereits gefangenes Steuersignal st auf ein Synchronisierflipflop SYN-FF einwirkt, das mit den Takten des anderen Taktsystems f1 getaktet wird und über ein nachgeschaltetes UND-Glied U5 entsprechend Fig. das in das System SYST1 einsynchronisierte Abrufsignal f1' liefert.As already mentioned in connection with FIG. 2, the synchronization circuit SYN1 assigned to the input side is driven with a control signal st derived from the free state of at least one of the registers R0 to R3 in the buffer memory PUF. For this purpose, the set output signals of the occupancy switching elements BELO to BEL3 are inverted and combined via an OR gate 02 to form the signal st ', which acts as an already captured control signal st on a synchronization flip-flop SYN-FF, which is clocked with the clocks of the other clock system f1 and via one downstream AND gate U5 as shown in FIG. The supplies f1 'synchronized in the system SYST1.

Damit dabei die im vorliegenden Falle auf vier Speicherabschnitte beschränkte Speicherkapazität des Pufferspeichers ausreicht, ist - wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 und Fig. 3 kurz angedeutet - vom unverzögerten Wirksamwerden der Rückflanke des Steuersignals st' Gebrauch gemacht. Das heißt, sobald der Pufferspeicher PUF gefüllt ist und das Steuersignal st' zu Null wird, wird über den invertierten Rücksetzeingang R das Synchronisierflipflop SYN-FF augenblicklich zurückgesetzt, so daß zwei Taktimpulse des Taktsystems f1 erforderlich sind, damit wieder ein Anforderungsimpuls f1' am Ausgang der Synchronisierschaltung SYN1 erscheint, was später noch am zugehörigen Impulsdiagramm verdeutlicht wird.So that the storage capacity of the buffer memory, which in the present case is limited to four memory sections, is sufficient, use was made - as already briefly indicated in connection with FIGS. 2 and 3 - of the instantaneous effect of the trailing edge of the control signal st '. That is, as soon as the buffer memory PUF is filled and the control signal st 'becomes zero, the synchronizing flip-flop SYN-FF is immediately reset via the inverted reset input R, so that two clock pulses of the clock system f1 are required, so that a request pulse f1' at the output again the synchronization circuit SYN1 appears, which will be explained later on in the associated pulse diagram.

Um insbesondere in Verbindung mit einem das aufnehmende System SYST2 bildenden Datenübertragungssystem mit kontinuierlichem Daten- . fluß bei nicht ausreichenden Anzahl von Datenwörtern, DAT den Datenfluß durch Einblenden von Füllwörtern aufrecht zu erhalten, sind die Setzausgangssignale der Ausgabeschaltglieder AUSO bis AUS3 invertiert und über ein UND-Glied U6 zusammengefaßt, das ein Signal FW zum Einblenden eines Füllwortes liefert, wenn kein Datenwort DAT zwischengespeichert ist und zur Aussendung ansteht.In particular in connection with a data transmission system with continuous data, which forms the receiving system SYST2. flow with insufficient number of data words, DAT to maintain the data flow by inserting filler words, the set output signals of the output switching elements AUSO to AUS3 are inverted and combined via an AND gate U6, which supplies a signal FW to insert a filler word if no data word DAT is temporarily stored and is pending transmission.

Außerdem kann - falls erforderlich - von den Ausgängen der UND-Glieder U30 bis U33 über ein ODER-Glied oder aber - wie gestrichelt angedeutet - von den Ausgängen der Synchronisierflipflops SYNO bis SYN3 und ein nachfolgendes, von den Taktimpulsen des Taktsystems f2 jeweils kurzzeitig freigegebenes UND-Glied U7 ein dem Eingangsstrobesignal STR entsprechendes Ausgangsstrobesignal STR' abgeleitet werden.In addition - if necessary - from the outputs of the AND gates U30 to U33 via an OR gate or - as indicated by dashed lines - from the outputs of the synchronization flip-flops SYNO to SYN3 and a subsequent AND, which is briefly released by the clock pulses of the clock system f2 Member U7 an output strobe signal STR 'corresponding to the input strobe signal STR can be derived.

Fig. 14 zeigt das zugehörige Impulsdiagramm, wobei in Anlehnung an Fig. 4 wiederum vorausgesetzt wird, daß die Strobeimpulse STR den Taktimpulsen im Taktraster f1 und den einsynchronisierten Anforderungsimpulsen f1' jeweils um eine halbe Taktperiode t1 nacheilen. Mit den einlaufenden Strobeimpulsen STR werden die einzelnen Startflipflops SO bis S3 zyklisch nacheinander wirksam und setzen die ihnen jeweils nachgeschalteten Eingabeschaltglieder EINO bis EIN3, die über die UND-Glieder U20 bis U30 zyklisch die Synchronisierflipflops SYNO bis SYN3 starten. Von diesen werden nach einer Verzögerung von einer Taktperiode t2 jeweils die Ausgabeschaltglieder AUSO bis AUS3 für die Dauer einer Taktperiode t2 gesetzt, die die Dauer der Weiterleitung eines Datenwortes DAT mit dem Lesesignal LS markieren. Unterhalb dieser Impulsfolgen sind die Belegungen der einzelnen Register RO bis R3 mit den aufeinanderfolgenden Datenwörtern A bis K angegeben, wobei mit LS jeweils die Weiterleitungsperiode je Datenwort DAT gekennzeichnet ist und die belegungsfreien Zeiträume schraffiert sind.FIG. 14 shows the associated pulse diagram, whereby, based on FIG. 4, it is again assumed that the strobe pulses STR lag the clock pulses in the clock pattern f1 and the synchronized request pulses f1 'by half a clock period t1. With the incoming strobe pulses STR, the individual start flip-flops SO to S3 take effect cyclically one after the other and set the input switching elements EINO to EIN3 connected downstream of them, which cyclically start the synchronization flip-flops SYNO to SYN3 via the AND elements U20 to U30. Of these, after a delay of one clock period t 2 , the output switching elements AUSO to AUS3 are set for the duration of a clock period t 2 , which mark the duration of the forwarding of a data word DAT with the read signal LS. Below these pulse sequences, the assignments of the individual registers RO to R3 with the successive data words A to K are specified, the forwarding period for each data word DAT being identified by LS and the non-occupied periods being hatched.

Jedes der Datenwörter DAT wird danach sofort in eines der Register RO bis R3 übernommen. Die Weiterleitungsperioden (LS) folgen ohne Unterbrechung aufeinander, so daß am Pufferausgang ein kontinuierlicher Datenfluß gegeben ist, ohne daß die Gefahr irgendeines Datenverlustes infolge auftretender metastabiler Zustände der beteiligten Kippstufen durch Signalverschneidungen besteht. Gleichzeitig wird die Datenflußrate auf der Eingabeseite des Pufferspeichers PUF selbständig an die maximale Datenflußrate auf der Ausgangsseite angepaßt. Letzteres erfolgt im Rahmen der Synchronisierschaltung SYN1 durch die invertierten Ausgangssignale der Belegungsschaltglieder BELO bis BEL3, deren Schaltzustände unterhalb der Registerzeilen RO bis R3 dargestellt sind.Each of the data words DAT is then immediately adopted in one of the registers RO to R3. The forwarding periods (LS) follow one another without interruption, so that there is a continuous data flow at the buffer output without the risk of any data loss due to the metastable states of the flip-flops involved due to signal intersections. At the same time, the data flow rate on the input side of the buffer memory PUF is automatically adapted to the maximum data flow rate on the output side. The latter takes place in the context of the synchronization circuit SYN1 through the inverted output signals of the assignment switching elements BELO to BEL3, the switching states of which are shown below the register lines RO to R3.

Solange nicht alle Belegungsschaltglieder BELO bis BEL3 gesetzt sind, ist im Puffer noch Platz zur Aufnahme eines Datenwortes vorhanden und das Steuersignal st' zeigt den Freizustand an mit der Folge, daß nach Setzen des Synchronisierflipflops SYN-FF jeder Taktimpuls im Taktraster f1 zu einem Anforderungsimpuls f1' wird. Sind aber, wenn auch nur kurzzeitig, alle Register belegt, zum Beispiel mit der Übergabe des Datenwortes E, dann wird das Synchronisier- flipflop SYN-FF augenblicklich zurückgesetzt, und der nächste Taktimpuls im Taktraster f1 des abgebenden Systems führt nicht zu einem Anforderungsimpuls, zum Beispiel zu den Zeitpunkten X und Y, da das Synchronisierflipflop SYN-FF erst wieder gesetzt werden muß. Infolgedessen kann in der jeweils angelaufenen Taktperiode t, kein Strobeimpuls STR folgen. Es entsteht daher im Datenzufluß eine Datenwortlücke, die in der obersten Zeile jeweils durch ein sf gekennzeichnet ist. Der Pufferspeicher kann also niemals überlaufen.As long as not all occupancy switching elements BELO to BEL3 are set, there is still space in the buffer for receiving a data word and the control signal st 'indicates the free state, with the result that after the synchronization flip-flop SYN-FF is set, each clock pulse in the clock pattern f1 results in a request pulse f1 ' becomes. However, if, even if only for a short time, all registers are occupied, for example with the transfer of data word E, the synchronization flip-flop SYN-FF is immediately reset and the next clock pulse in the clock pattern f1 of the emitting system does not lead to a request pulse, to Example at times X and Y, since the synchronization flip-flop SYN-FF must first be set again. As a result, no strobe pulse STR can follow in the respectively started clock period t. A data word gap arises in the data inflow, which is identified in the top line by an sf. The buffer memory can never overflow.

Fig. 15 zeigt ein weiteres, weniger aufwendiges Ausführungsbeispiel eines Pufferspeichers PUF mit Steuerung P-ST zusammen mit den beiden Synchronisierschaltungen SYN1 und SYN2. Dieser Pufferspeicher weist ebenfalls vier Einzelregister RO bis R3 auf, die abweichend vom vorhergehenden Ausführungsbeispiel von den vom abgebenden System SYST1 angelieferten Datenwörtern DAT nacheinander und zwar in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen werden. Die ersten drei Einzelregister R3 bis R1 bilden einen asynchron arbeitenden « Nachziehpuffer », bei dem die Datenwörter DAT schrittweise nacheinander innerhalb kurzer Zeit bis zu dem Einzelregister weitergeleitet werden, das gerade frei ist. Das letzte Einzelregister RO der Reihenschaltung arbeitet als Synchron- oder Einphasungsregister für das aufnehmende System SYST2 abhängig von der Synchronisierschaltung SYN2.15 shows a further, less complex exemplary embodiment of a buffer memory PUF with control P-ST together with the two synchronization circuits SYN1 and SYN2. This buffer memory also has four individual registers RO to R3, which, in contrast to the previous exemplary embodiment, are run through in succession in reverse order by the data words DAT supplied by the issuing system SYST1. The first three individual registers R3 to R1 form an asynchronous "pull-down buffer", in which the data words DAT are forwarded step by step in succession to the individual register that is currently free. The last individual register RO of the series circuit works as a synchronous or single-phase register for the receiving system SYST2 depending on the synchronizing circuit SYN2.

Die Aufnahme und Weiterleitung der einzelnen Datenwörter DAT erfolgt wiederum durch die Steuerung P-ST, die das jeweils mitgelieferte Strobesignal STR auswertet. Innerhalb dieser Steuerung P-St ist jedem der asynchron arbeitenden Register R1 bis R3 ein Kontrollschaltglied, z. B. in Form einer RS-Kippstufe K-FF1 bis K-FF3, zugeordnet, das gesetzt wird, wenn in dem zugehörigen Einzelregister ein Datenwort zwischengespeichert wird. Jedem Setzeingang der Kontrollschaltglieder K-FF1 bis K-FF3 ist eines der UND-Glieder U1 bis U3 vorgeschaltet, deren invertierter zweiter Signaleingang jeweils mit dem Setzausgang des zugehörigen Kontrollschaltgliedes über eines der Verzögerungsglieder VZ11 bis VZ31 verbunden ist, während vom Ausgang dieser UND-Glieder neben dem Setzsignal für das zugehörige Kontrollschaltglied K-FF... ein durch jeweils eines der Verzögerungsglieder VZ22 bis VZ32 verzögertes Rücksetzsignal für das jeweils vorgeordnete Kontrollschaltglied K-FF... abgegriffen wird. Die drei Kontrollschaltglieder K-FF1 bis K-FF3 bilden also eine Reihenschaltung, die durch einen Strobeimpuls STR nacheinander gesetzt und mit Weiterleitung des im zugehörigen Register zwischengespeicherten Datenwortes jeweils wieder zurückgesetzt werden. Die Übernahmetakte ÜT für die Register sind dabei identisch mit den Setzsignalen für das jeweils zugehörige Kontrollschaltglied K-FF...The recording and forwarding of the individual data words DAT is again carried out by the controller P-ST, which evaluates the strobe signal STR supplied in each case. Within this control P-St, each of the asynchronously operating registers R1 to R3 is a control switching element, e.g. B. in the form of an RS flip-flop K-FF1 to K-FF3, assigned, which is set when a data word is buffered in the associated single register. Each set input of the control switching elements K-FF1 to K-FF3 is one upstream of the AND gates U1 to U3, the inverted second signal input of which is connected to the set output of the associated control switching element via one of the delay elements VZ11 to VZ31, while from the output of these AND gates in addition to the set signal for the associated control switching element K-FF ... a reset signal delayed by one of the delay elements VZ22 to VZ32 for the respective upstream control switching element K-FF ... is tapped. The three control switching elements K-FF1 to K-FF3 thus form a series connection, which are set in succession by a strobe pulse STR and are reset each time the data word temporarily stored in the associated register is forwarded. The takeover clocks ÜT for the registers are identical to the setting signals for the associated control switching element K-FF ...

Dem ersten UND-Glied U3 dieser Reihenschaltung ist aus Sicherheitsgründen noch eine nicht immer erforderliche RS-Kippstufe als Fang- flipflop FF-FA vorgeschaltet, das über ein an den Ausgang des UND-Gliedes U3 angeschlossenes Verzögerungsglied 42 und ein UND-Glied 4 zur Sperrung der Rücksetzung, solange der Eingangsstrobeimpuls STR noch wirksam ist, zurückgesetzt werden kann.For safety reasons, the first AND gate U3 of this series circuit is preceded by an RS flip-flop, which is not always required, as a catch flip-flop FF-FA, via a delay element 42 connected to the output of the AND gate U3 and an AND gate 4 for blocking the reset, as long as the input strobe STR is still effective, can be reset.

Die Setzausgänge aller Kontrollschaltglieder K-FF1 bis K-FF3 und des Eingangsflipflops FA-FF werden über ein ODER-Glied 01 zusammengefaßt, dessen Ausgangssignal dv' dem das Vorliegen von zwischengespeicherten Daten anzeigenden und bereits gefangenen Steuersignal dv entspricht, das von der Synchronisierschaltung SYN2 in das Taktraster f2 des aufnehmenden Systems SYST2 einzusynchronisieren ist und zum Signal wl als Übernahmetakt ÜT für das Synchronregister RO führt. Die Synchronisierschaltung besteht im vorliegenden Fall allein aus dem Synchronisierflipflop SYN-FF1 und dem nachgeschalteten UND-Glied U5, da die vorgeschalteten RS-Kippstufen bereits die Funktion des Fangflipflops erfüllen und die Verzögerungszeit tSYN2 entspricht wiederum der Taktperiode t2. Das ODER-Glied 01 stellt dabei sicher, daß insbesondere bei noch größeren Einsynchronisierzeiten die Weiterleitung von zwischengespeicherten Datenwörtern kontinuierlich im Taktraster des aufnehmenden Taktsystems f2 erfolgen kann, ohne daß Lücken im Datenfluß entstehen, weil die gesamte Einsynchronisierzeit im letzten asynchronen Register R1 der Reihe abzuwarten ist. Mit dem Synchronisierflipflop SY-N-FF1 ist ein weiteres Synchronisierflipflop SYN-FF2 in Reihe geschaltet, das ebenfalls mit der Rückflanke der Taktimpulse des Weiterleitungstaktrasters f2 getaktet wird und das anzeigt, ob ein Datenwort zur Weiterleitung gelangt oder nicht. Dieses kann in einigen Anwendungsfällen wiederum dazu benutzt werden, daß beim Fehlen weiterzuleitender Datenwörter aufgrund des Signales FW Füllwörter in den Datenstrom eingeblendet werden. Außerdem kann vom Weiterleitungssignal wl ein dem Eingangsstrobesignal STR entsprechendes Ausgangsstrobesignal STR' abgeleitet werden, falls erforderlich.The set outputs of all control switching elements K-FF1 to K-FF3 and the input flip-flop FA-FF are combined via an OR element 01, the output signal dv 'of which corresponds to the presence of temporarily stored data and already caught control signal dv, which is generated by the synchronization circuit SYN2 in the clock grid f2 of the receiving system SYST2 is to be synchronized and leads to the signal wl as a transfer clock ÜT for the synchronous register RO. In the present case, the synchronizing circuit consists solely of the synchronizing flip-flop SYN-FF1 and the downstream AND gate U5, since the upstream RS flip-flops already fulfill the function of the catching flip-flop and the delay time t SYN2 in turn corresponds to the clock period t 2 . The OR gate 01 ensures that the forwarding of buffered data words can take place continuously in the clock pattern of the receiving clock system f2, especially in the case of even longer synchronization times, without gaps in the data flow because the entire synchronization time in the last asynchronous register R1 of the series must be waited for . Another synchronizing flip-flop SYN-FF2 is connected in series with the synchronizing flip-flop SY-N-FF1, which is also clocked with the trailing edge of the clock pulses of the forwarding clock pattern f2 and which indicates whether a data word is being forwarded or not. In some applications, this can in turn be used to insert fill words into the data stream due to the FW signal in the absence of data words to be forwarded. In addition, an output strobe signal STR 'corresponding to the input strobe signal STR' can be derived from the forwarding signal w1, if necessary.

Das Steuersignal st für die Steuerung der Synchronisierschaltung SYN1 auf der Eingabeseite des Pufferspeichers wird in analoger Weise wie beim vorangehenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 vom Belegungzustand des Pufferspeichers PUF abgeleitet, wobei im vorliegenden Fall allein der Setzzustand des ersten Kontrollschaltgliedes K-FF3 der Kette maßgebend ist, dessen Setzausgangssignal invertiert wird und als bereits gefangenes Steuersignal st' das Synchronisierflipflop SYN-FF3 der Synchronisierschaltung SYN1 steuert. Um zu verhindern, daß bereits ein bloßes Durchlaufen des zugehörigen Registers R3 das Synchronisierflipflop SYN-FF3 zurücksetzt, wird das Setzausgangssignal durch die Verzögerungsglieder VZ31 und VZ5 außerdem verzögert und ebenfalls invertiert mit dem unverzögerten Setzausgangssignal über ein ODER Glied 02 zum Steuersignal st' zusammengefaßt. Die Verzögerung ist dabei so bemessen, daß das verzögerte Signal erst wirksam wird, wenn normalerweise das unverzögerte Signal wieder abgeklungen ist und daher eine kurzzeitige Unterbrechung des unverzögerten Signales für eine vorgegebene Zeitdauer vom verzögerten Signal überbrückt wird. Erst wenn nach Ablauf dieser Zeitdauer die Unterbrechung des unverzögerten Signales noch nicht beendet ist, wird das Synchronisierflipflop SYN-FF3 zurückgesetzt und damit in die normale Datenzuflußsteuerung eingegriffen.The control signal st for the control of the synchronization circuit SYN1 on the input side of the buffer memory is derived in an analogous manner to the previous exemplary embodiment according to FIG. 13 from the occupancy state of the buffer memory PUF, in the present case only the setting state of the first control switching element K-FF3 of the chain being decisive , whose set output signal is inverted and controls the synchronizing flip-flop SYN-FF3 of the synchronizing circuit SYN1 as the already captured control signal st '. In order to prevent a mere passage of the associated register R3 resetting the synchronization flip-flop SYN-FF3, the set output signal is also delayed by the delay elements VZ31 and VZ5 and also inverted with the undelayed set output signal via an OR element 02 combined to form the control signal st '. The delay is dimensioned such that the delayed signal only takes effect when the undelayed signal has normally subsided again and therefore a brief interruption of the undelayed signal is bridged by the delayed signal for a predetermined period of time. Only when the interruption of the undelayed signal has not yet ended after this period of time is the synchronization flip-flop SYN-FF3 reset and thus intervenes in the normal data flow control.

Fig. 16 zeigt das zugehörige Impulsdiagramm, das ähnlich dem von Fig. 14 aufgebaut ist. Einlaufende Strobeimpulse STR setzen nacheinander das Fangflipflop FA-FF und die nachfolgenden Kontrollschaltglieder K-FF3 bis K-FF1, wenn keines des Register R3 bis R1 belegt ist. Entsprechend wird ein angeliefertes Datenwort DAT, zum Beispiel A, nacheinander über die Register R3 und R2 ins Register R1 schrittweise weitergeleitet, wo es zunächst gespeichert bleibt, bis es nach Einrasten und Ablauf der Teilzeit tSYN2 ins letzte Register RO zur Weiterleitung übernommen wird. Mit der Weitergabe eines Datenwortes DAT an das nachfolgende Register werden die zugehörigen Kontrollschaltglieder, z. B. K-FF3 und K-FF2 wieder zurückgesetzt, so daß bei freiem nachfolgendem Register die Kontrollschaltglieder jeweils nur kurzzeitig gesetzt sind. Bei mehreren aufeinanderfolgenden Datenwörtern z. B. A bis E, gehen die Kontrollschaltglieder nacheinander in einen länger andauernden Setzzustand über, mit der Folge, daß nach Übergabe des Datenwortes E das Kontrollschaltglied K-FF3 noch gesetzt ist, wenn über das Verzögerungsglied VZ5 das verzögerte Ausgangssignal wirksam wird, so daß das Steuersignal st' unterbrochen und damit das Synchronisierflipflop SYN-FF3 zurückgesetzt wird. Die Folge ist wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 eine Unterdrückung des möglichen Anforderungsimpulses f1' zum Zeitpunkt X und damit eine Unterdrückung des Strobeimpulses STR im laufenden Taktzyklus, was in der ersten Zeile wiederum durch ein sf gekennzeichnet ist.FIG. 16 shows the associated pulse diagram, which is constructed similarly to that of FIG. 14. Incoming strobe pulses STR set the catch flip-flop FA-FF and the subsequent control switching elements K-FF3 to K-FF1 if none of the registers R3 to R1 is occupied. Correspondingly, a supplied data word DAT, for example A, is successively forwarded successively via registers R3 and R2 into register R1, where it remains stored until it is transferred to the last register RO for forwarding after the part-time t SYN2 has snapped in and expired. With the passing on of a data word DAT to the following register, the associated control switching elements, e.g. B. K-FF3 and K-FF2 reset again, so that the control switching elements are only set for a short time with a free subsequent register. With several successive data words e.g. B. A to E, the control switching elements successively go into a longer set state, with the result that after the transfer of the data word E, the control switching element K-FF3 is still set when the delayed output signal becomes effective via the delay element VZ5, so that Control signal st 'interrupted and the sync flip-flop SYN-FF3 is reset. As in the exemplary embodiment according to FIG. 13, the result is a suppression of the possible request pulse f1 'at the point in time X and thus a suppression of the strobe pulse STR in progress Clock cycle, which in turn is identified by an sf in the first line.

Die beiden anhand von Fig. 13 und 15 erläuterten Ausführungsbeispiele stellen im Vergleich zu den anhand von Fig. 1 bis Fig. erläuterten Lösungsvarianten Sonderfälle dar, die insbesondere geprägt sind von der zumindest teilweisen Integration der Synchronisierschaltungen SYN1 und SYN2 in die Steuerung P-ST des Pufferspeichers PUF, wobei beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 zugleich von einer Vervielfältigung der Synchronisieranordnungen entsprechend der Anordnung von Fig. und beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 15 von einer Reihenschaltung von Fangflipflops entsprechend der Anordnung von Fig. 11 in Form der in Reihe geschalteten Kontrollschaltglieder K-FF... für die Synchronisierschaltung SYN2 Gebrauch gemacht wird. Andererseits verhindert die augenblickliche Rücksetzung des Synchronisierflipflops SYN-FF in der Synchronisierschaltung SYN1 bei gefülltem Pufferspeicher eine Reservierung von freien Registern, was sonst infolge der Verzögerung auch der Rückflanke des Steuersignals st notwendig wäre. Diese Verzögerung der Rückflanke kann bedenkenlos entfallen, da die Rückflanke des Steuersignales st' bereits synchron mit dem Taktraster f1 entsteht. Andererseits wird die Verzögerung der jeweils neu einsynchronisierten Vorderflanke des Steuersignals st' offensichtlich, da im vorliegenden Fall bei TSYN = t1 ungünstigstenfalls bis zu zwei Taktperioden t1 vergehen können, bis das nächste Datenwort, z. B. F oder K, angeliefert wird. Diese Reaktionszeit fällt aber nicht weiter ins Gewicht, wenn noch genügend Datenwörter zwischengespeichert sind, so daß der kontinuierliche Datenfluß am Ausgang der Pufferspeichers nicht gefährdet ist.The two exemplary embodiments explained with reference to FIGS. 13 and 15 represent special cases in comparison to the solution variants explained with reference to FIGS. 1 to FIG. 1, which are particularly characterized by the at least partial integration of the synchronization circuits SYN1 and SYN2 in the control P-ST of the Buffer memory PUF, whereby in the exemplary embodiment according to FIG. 13 at the same time a duplication of the synchronization arrangements according to the arrangement of FIG. And in the exemplary embodiment according to FIG. 15 from a series connection of catch flip-flops according to the arrangement of FIG. 11 in the form of the series-connected control switching elements K- FF ... is used for the synchronization circuit SYN2. On the other hand, the instantaneous resetting of the synchronizing flip-flop SYN-FF in the synchronizing circuit SYN1 prevents a reservation of free registers when the buffer memory is full, which would otherwise also be necessary due to the delay of the trailing edge of the control signal st. This delay of the trailing edge can be omitted without hesitation, since the trailing edge of the control signal st 'is already generated synchronously with the clock pattern f1. On the other hand, the delay of the newly synchronized leading edge of the control signal st 'becomes obvious, since in the present case at T SYN = t 1, up to two clock periods t 1 can in the worst case elapse until the next data word, e.g. B. F or K is delivered. However, this reaction time is of no further importance if enough data words are still buffered so that the continuous flow of data at the output of the buffer memory is not endangered.

Fig. 17 zeigt schließlich, z. B. in Anlehnung an US-PS 3.680.051, das Blockschaltbild eines das abgebende System SYST1 bildenden Rechners mit Zentraleinheit CPU, Hauptspeicher MM und Ein-/Ausgabewerk IOP, das über eine angeschlossene Kanalsteuerung CHn mit einer Sende-und Empfangssteuereinheit eines beidseitig gerichteten Übertragungskanales UE-K als aufnehmendes System SYST2 mit unabhängigem Taktsystem f2 verbunden ist, das zum Beispiel die Verbindung zu einem weiteren, nicht gezeigten Rechner herstellt. Schnittstelle zwischen den beiden verschiedenen, asynchron arbeitenden Taktsystemen f1 und f2 sind die vorangehend beschriebenen und-hier mit S-SYN-ST und E-SYN-ST bezeichneten Anordnungen für den Sende-und Empfangsweg. Abgehend werden die von der Kanalsteuerung CHn angelieferten Datenwörter DAT aufgrund der mitgelieferten Steuersignale zunächst in einen Sendepuffer S-PUF eingeschrieben und von dort durch die Synchronisiersteuerung S-SYN-ST mit Füllwortgenerator FW-G einem Sicherungsgenerator SI-G zugeleitet, der anstelle der bis zu diesem Punkt im Übertragungsweg verwendeten Paritätssicherung PAR innerhalb jedes Datenwortes DAT eine Blocksicherung in bekannter Art durchführt. Die gesicherten Datenblöcke werden dann zeichenweise dem Sender SEN zugeleitet, und nach einer Parallel/Serienumsetzung z. B. einem optischen Träger aufmoduliert und über den Übertragungskanal UE-K ausgesendet.Fig. 17 finally shows, e.g. B. in accordance with US Pat. No. 3,680,051, the block diagram of a computer forming the issuing system SYST1 with central unit CPU, main memory MM and input / output unit IOP, which via a connected channel controller CHn with a transmission and reception control unit of a bidirectional transmission channel UE-K is connected as a receiving system SYST2 with an independent clock system f2, which for example establishes the connection to a further computer, not shown. The interface between the two different, asynchronously operating clock systems f1 and f2 are the arrangements for the transmission and reception path described above and designated here with S-SYN-ST and E-SYN-ST. The data words DAT supplied by the channel controller CHn are first written into a transmit buffer S-PUF on the basis of the control signals supplied and from there are fed to the fuse generator SI-G by the synchronization controller S-SYN-ST with filler word generator FW-G, which instead of the up to Parity protection PAR used at this point in the transmission path performs a block protection in a known manner within each data word DAT. The saved data blocks are then sent character by character to the transmitter SEN, and after a parallel / series conversion, for. B. modulated on an optical carrier and transmitted over the transmission channel UE-K.

Umgekehrt werden über den Übertragungskanal UE-K eintreffende und im Empfänger EMP demodulierte Zeichen nach einer Serien-/Parallelumsetzung der Sicherungskontrolleinrichtung SI-K zugeführt, die die Datenwörter mit Paritätssicherung über eine Füllwortunterdrückungsanordnung FW-U an die Synchronisiersteuerung E-SYN-ST weiterleitet. Von dort werden die Datenwörter DAT synchron mit dem Taktsystem f1 des aufnehmenden Rechnersystems SYST1 an einen Empfangspuffer E-PUF geleitet, aus dem die Kanalsteuerung CHn sie nach Bedarf abholt und dem mikroprozessorgesteuerten Ein-/Ausgabewerk IOP zur Verfügung stellt.Conversely, after the serial / parallel conversion, characters arriving in the transmission channel UE-K and demodulated in the receiver EMP are fed to the fuse control device SI-K, which forwards the data words with parity protection to the synchronization controller E-SYN-ST via a filler word suppression arrangement FW-U. From there, the data words DAT are passed in synchronism with the clock system f1 of the receiving computer system SYST1 to a reception buffer E-PUF, from which the channel controller CHn fetches them as required and makes them available to the microprocessor-controlled input / output plant IOP.

Die Formate der zwischen den einzelnen Einrichtungen zu übertragenden Datenwörter DAT sind im linken Teil der Fig. 17 angegeben. Die Datenwörter werden zum Beispiel mit einer Breite von 36 Bit angeliefert, wobei 32 Bit die eigentliche Information D beinhalten und 4 Bit zur Paritätssicherung PAR dienen. Aufgrund der parallel mitgelieferten Steuerinformationen werden in der Kanalsteuerung CHn daraus 37 Bit durch Voranstellen eines Merkbits M, das gegebenenfalls anzeigt, daß die zugehörige Information D auf der Empfangsseite nicht in einen Streamingvorgang einbezogen werden darf, weil damit eine Programmunterbrechung des aufnehmenden Ein/ Ausgabewerkes IOP verbunden ist, zum Beispiel bei Blockendemarkierungen usw.The formats of the data words DAT to be transmitted between the individual devices are indicated in the left part of FIG. 17. The data words are supplied, for example, with a width of 36 bits, 32 bits containing the actual information D and 4 bits used for parity protection PAR. On the basis of the control information supplied in parallel, 37 bits are used in the channel control CHn by prefixing a flag M, which may indicate that the associated information D on the receiving side must not be included in a streaming process, because a program interruption of the receiving input / output plant IOP is associated with it for example with block end markings etc.

Die Einschaltung des Sendepuffers S-PUF bzw. des Empfangspuffers E-PUF in den Datenübertragungsweg ist dabei von besonderer Bedeutung, da er als Bindeglied zum Rechner den unterschiedlichen Steuerungsbedingungen von Rechner und Übertragungssystem Rechnung trägt, die sich im wesentlichen darin unterscheiden, daß der Übertragungskanal kontinuierlich arbeitet, der Rechner dagegen eine Vielzahl von Aufgaben zu erledigen hat und daher nur zeitweise für den Übertragungskanal zur Verfügung steht, wobei Daten nicht nur einzeln, sondern überwiegend im sogenannten Streaming abgegeben bzw. abgeholt werden. Das heißt, eine jeweils vorgegebene Anzahl von Datenwörtern DAT wird während aufeinanderfolgender Arbeitszyklen kontinuierlich und damit mit einer höheren Übertragungsrate als die des Übertragungskanals UE-K weitergeleitet. Das erfordert einerseits eine enge Kopplung dieser Pufferspeicher über die Kanalsteuerung CHn mit dem Ein-/Ausgabewerk IOP, um Zeitprobleme beim Einsynchronisieren zu umgehen, und andererseits eine ausreichende Speicherkapazität.The activation of the transmit buffer S-PUF or the receive buffer E-PUF in the data transmission path is of particular importance since, as the link to the computer, it takes into account the different control conditions of the computer and the transmission system, which essentially differ in that the transmission channel is continuous works, the computer, on the other hand, has a multitude of tasks to do and is therefore only temporarily available for the transmission channel, with data not only being delivered or fetched individually, but mainly in so-called streaming. This means that a predetermined number of data words DAT is passed on continuously during successive working cycles and thus at a higher transmission rate than that of the transmission channel UE-K. This requires, on the one hand, a close coupling of these buffer memories via the channel control CHn to the input / output unit IOP, in order to avoid time problems during synchronization, and, on the other hand, an adequate storage capacity.

Die dafür vielfach verwendeten Wechselpuffer, die abwechselnd gefüllt und entleert werden, sind in vielen Fällen, z. B. wegen der Bindung an eine vorgegebene Blocklänge und wegen der mit der Umsteuerung verbundenen Probleme, nicht besonders geeignet. Vorteilhafter sind Einzelpuffer ausreichender Kapazität mit festgelegten abwechselnden Schreib- und Lesezyklen, wobei die Pufferkapazität in Verbindung mit der Synchronsteuerung sogar niedriger als sonst bemessen sein kann, da bereits während der Eingabe wieder ausgespeichert werden kann und der Pufferspeicher nur die Differenz zwischen Quellen- und Verarbeitungsdatenrate ausgleichen muß. Außerdem wirken sich zusätzlich aufzunehmende Steuer- und Verwaltungsinformationen weniger störend aus.The frequently used interchangeable buffers, which are filled and emptied alternately, are in many cases, e.g. B. because of the binding to a predetermined block length and because of the problems associated with the reversal, not particularly suitable. Single buffers are more advantageous Sufficient capacity with fixed alternating write and read cycles, whereby the buffer capacity in connection with the synchronous control can even be dimensioned lower than usual, since data can be saved again during input and the buffer memory only has to compensate for the difference between the source and processing data rate. In addition, additional tax and administrative information is less disruptive.

Das Blockschaltbild eines derartigen Pufferspeichers, und zwar als Empfangspuffer E-PUF, ist in Fig. 18 gezeigt. Die einzelnen Speicherabschnitte 1 bis 2n des Empfangspuffers E-PUF werden zum Einschreiben über einen durch den Strobeimpuls STR' gebildeten Schreibtakt ST gesteuerten Schreibadressenzähler SAD-Z mit dem Schreibadressenregister SAD-R und zum Lesen über einen durch die Taktimpulse des aufnehmenden Taktsystems f1 gebildeten Lesetakt LT gesteuerten Leseadressenzähler LAD-Z mit dem Leseadressenregister LAD-R angesteuert. Eine Füllsteuerung F-ST überwacht dabei in an sich bekannter Weise anhand der Schreibadresse SAD und der Leseadresse LAD durch Differenzbildung den Füllungsstand des Pufferspeichers und leitet daras die benötigten Steuersignale für die angeschlossene Kanalsteuerung CHn ab. Es handelt sich dabei in erster Linie um die Steuersignale PUF = 0 entsprechend SAD - LAD = 0 für « Puffer leer PUF = 2n entsprechend SAD - LAD = 2n für « Puffer voll STREAMEN entsprechend SAD - LAD < DAD für « nicht streamen ».The block diagram of such a buffer memory, namely as a receive buffer E-PUF, is shown in FIG. 18. The individual memory sections 1 to 2 n of the reception buffer E-PUF are used for writing via a write address counter SAD-Z controlled by the strobe pulse STR ', with the write address register SAD-R and for reading via a read clock formed by the clock pulses of the receiving clock system f1 LT controlled read address counter LAD-Z controlled with the read address register LAD-R. A fill controller F-ST monitors the fill level of the buffer memory in a manner known per se by means of the write address SAD and the read address LAD, and derives the necessary control signals for the connected channel controller CHn. These are primarily the control signals PUF = 0 corresponding to SAD - LAD = 0 for «buffer empty PUF = 2 n corresponding to SAD - LAD = 2 n for« buffer full STREAMEN corresponding to SAD - LAD <DAD for «do not stream» .

Außerdem sind die gespeicherten Datenwörter DAT auf vorliegende Markierungen durch das Merkbit M zu überwachen, da diese nicht in einen Streaming-Vorgang einbezogen werden dürfen. Die Überwachung darf daher nicht erst beim Lesen erfolgen, denn dann könnte ein Streaming- Vorgang bereits eingeleitet sein, sondern sie muß entsprechend vorher erfolgen. Dazu ist ein Zusatzspeicher Z-SP vorgesehen, in dem die Merkbits M der einzuspeichernden Datenwörter zusätzlich unter der jeweils aktuellen Schreibadresse SAD eingeschrieben werden. Gelesen werden sie dagegen mit einer, der aktuellen Leseadresse LAD um eine einer Streaming-Einheit entsprechenden Distanzadresse DAD voreilenden Leseadresse LAD-V, die aus der im Leseadressenregister LAD-R enthaltenen Leseadresse und der Distanzadresse DAD durch einen Addierer ADD gebildet wird. Das so jeweils vorauseilend gelesene Merkbit MV erscheint dann beim Lesen immer so rechtzeitig, daß ein gerade laufender Streaming-Vorgang auf jeden Fall noch zu Ende geführt werden kann, bevor die Markierung M am Ausgang des Empfangspuffers E-PUF erscheint.In addition, the stored data words DAT are to be monitored for markings by the marker bit M, since these must not be included in a streaming process. Monitoring must therefore not only take place while reading, because then a streaming process could already have been initiated, but it must be carried out accordingly beforehand. For this purpose, an additional memory Z-SP is provided, in which the memory bits M of the data words to be stored are additionally written under the current write address SAD. On the other hand, they are read with a read address LAD-V which leads the current read address LAD by a distance address DAD corresponding to a streaming unit and which is formed from the read address contained in the read address register LAD-R and the distance address DAD by an adder ADD. The marker bit MV thus read in advance always appears so timely when reading that a streaming process currently in progress can in any case still be completed before the marking M appears at the output of the reception buffer E-PUF.

Mit jedem voreilend gelesenen Merkbit MV wird in der Füllsteuerung F-ST ein Zählvorgang ausgelöst, der eine der DAD entsprechenden Anzahl von Lesevorgängen des Empfangspuffers E-PUF umfaßt. Erst wenn dieser Zählvorgang beendet ist, wird das Streaming-Verbotssignal STREAMEN wieder zurückgenommen. Da innerhalb eines möglichen Streaming-Abschnittes mehrere Merkbits auftreten können, wird bei jedem voreilend gelesenen Merkbit MV der Zählvorgang erneut gestartet.With each leading bit MV read in the filling control F-ST, a counting process is triggered, which includes a number of reading processes of the receive buffer E-PUF corresponding to the DAD. The streaming prohibition signal STREAMEN is only withdrawn again when this counting process has ended. Since several flag bits can occur within a possible streaming section, the counting process is restarted for each flag bit MV that has been read in advance.

Der Zählvorgang kann in an sich bekannter Weise durch einen entsprechend voreinstellbaren Zähler gesteuert werden, der mit jedem voreilend gelesenen Merkbit MV voreingestellt und mit jedem Lesevorgang des Empfangspuffers E-PUF um einen Schritt zurückgestellt wird. Solange sich der Zähler nicht in der Nullstellung befindet, erscheint das Streaming-Verbotssignal STREAMEN.The counting process can be controlled in a manner known per se by a correspondingly presettable counter which is preset with each leading bit MV read and is reset by one step with each reading process of the reception buffer E-PUF. As long as the counter is not in the zero position, the streaming prohibition signal STREAMEN appears.

Da andererseits bei einer Pufferfüllung SAD-LAD < DAD entsprechend PUF < DAD sowieso kein Streaming-Vorgang ablaufen kann, und andererseits ein Vorlesen bei störungsfreiem Lesen zu Fehlern führen kann, führt in diesem Falle ein Merkbit M über das UND-Glied U50 unmittelbar zur Auslösung des Zählvorganges, und das voreilende Lesen des Zusatzspeichers Z-SP wird über das UND-Glied 51 gesperrt.On the other hand, since with a buffer filling SAD-LAD <DAD corresponding to PUF <DAD, no streaming process can take place anyway, and on the other hand, reading aloud with fault-free reading can lead to errors, in this case a flag M leads directly to triggering via the AND gate U50 the counting process, and the premature reading of the additional memory Z-SP is blocked via the AND gate 51.

Für die nachfolgende Empfangsseite des Kanalsteuerung CHn sind dabei in erster Linie die Steuersignale PUF = 0 und STREAMEN von Bedeutung, so daß Datenwörter DAT im Einzelschrittverfahren bei PUF = 0 mit STREAMEN oder aber im Streaming-Verfahren bei PUF = 0 mit STREAMEN abgezogen werden können.The control signals PUF = 0 and STREAMEN are of primary importance for the subsequent reception side of the channel control CHn, so that data words DAT can be subtracted using STREAMEN using PUF = 0 or STREAMEN using the streaming method if PUF = 0.

Bei Verwendung des Puffers als Sendepuffer S-PUF sind die entgegen dem Datenfluß gerichteten, gestrichelten Steuersignale PUF = 2" und STREAMEN für die Sendeseite der Kanalsteuerung CHn in erster Linie von Bedeutung, um anzuzeigen, daß bei überlaufendem Puffer vorerst nicht mehr gesendet werden darf und ob im Streaming-Verfahren gesendet werden darf. In diesem Falle wird das Signal STREAMEN dann ausgelöst, wenn gerade noch ein für ein Streaming-Paket reichender Speicherbereich frei ist, also SAD - LAD = DAD ist, so daß bei PUF = 2n mit STREAMEN im Streaming-Verfahren, bei PUF = 2" mit STREAMEN nur noch im Einzelschrittverfahren und bei PUF = 2n kein Datenwort mehr angeliefert werden darf.When the buffer is used as the transmit buffer S-PUF, the dashed control signals PUF = 2 "and STREAMEN directed against the data flow are of primary importance for the transmit side of the channel control CHn in order to indicate that, in the event of an overflowing buffer, it is no longer allowed to transmit and In this case, the STREAMEN signal is triggered when there is just enough space available for a streaming packet, ie SAD - LAD = DAD, so that with PUF = 2 n with STREAMEN in the streaming procedure, with PUF = 2 "with STREAMEN only in single step procedure and with PUF = 2 n no more data words may be delivered.

Der Schreibtakt ST wird in diesem Falle durch das mitgelieferte Strobesignal STR und der Lesetakt LT durch die Taktimpulse des Taktrasters f2 des Übertragungssystems gebildet. Auf den in Fig. 18 gezeigten Zusatzspeicher Z-SP einschließlich der zugehörigen Steuerung für das voreilende Lesen des Merkbits M kann außerdem verzichtet werden.In this case, the write clock ST is formed by the supplied strobe signal STR and the read clock LT by the clock pulses of the clock pattern f2 of the transmission system. The additional memory Z-SP shown in FIG. 18 including the associated control for the premature reading of the flag M can also be dispensed with.

Insgesamt läßt sich so die Übertragungseinrichtung gemäß der Erfindung sehr wirkungsvoll in die Kopplung zweier Rechner einbeziehen.Overall, the transmission device according to the invention can be very effectively included in the coupling of two computers.

Claims (21)

1. A device for transmitting data between two asynchronously controlled data processing systems (SYST1 and SYST2), with a buffer store (PUF) which comprises a plurality of storage sections each for the intermediate storage of a data word (DAT), and with two control devices, one of which, serving as input control unit, in synchronism with the clock signal (f1) of the data emitting system (SYST1), controls the transfer of a data word (DAT) into a storage section of the buffer store (PUF) which is available for the transfer, and the other of which, acting as output control unit, in synchronism with the clock signal (f2) of the data receiving system (SYST2), controls the forwarding of a data word (DAT) from a storage section of the buffer store (PUF), available for the output, to the data receiving system (SYST2), characterised in that a buffer store control unit (P-ST) is provided which monitors the level of fullness of the buffer store (PUF) and, when a data word (DAT) is intermediately stored, produces a corresponding control signal (dv) which is fed to a synchronising circuit (SYN2) which is assigned to the output end and which, avoiding logically non-defined intermediate states in the data- and control path, synchronises the control signal (dv) into the clock pulse pattern (f2) of the receiving system (SYST2) and thus results in a delayed (by means of w1) triggering of the forwarding of a data word (DAT), that a control signal (st), which is dependent upon the forwarding clock pulse pattern (f2), is produced for a synchronising circuit (SYN1) assigned to the input end and is likewise synchronised into the clock pulse pattern (f1) of the emitting system (SYST1), avoiding logically non-defined intermediate states in the data- and control path, and thus results in a delayed (by means of f1') triggering of the transfer of a data word (DAT) together with a strobe signal (STR) which controls the reception in the buffer store, and that the buffer store (PUF) includes at least three storage sections (e. g. registers RO to R2), namely one which makes available the data word (DAT) which is to be forwarded from the buffer store (PUF), one for the bridging of the synchronisation time (tSYN2) prior to the forwarding, and one for the bridging of the input time (tRAST2) of an intermediate storage request (by means of STR) into the clock pulse pattern (f2) of the receiving system (SYST2).
2. A data transmission device as claimed in claim 1, characterised in that the control signal (st) for the synchronising circuit (SYN1), which is assigned to the input end, is triggered in association with each clock pulse of the forwarding clock pulse pattern (f2).
3. A data transmission device as claimed in claim 2, characterised in that the control signal (st) in each case leads the clock pulse of the forwarding clock pulse pattern (f2) by the delay time (tSYN2) governed by the synchronising circuit (SYN2) assigned to the output end.
4. A data transmission device as claimed in claim 3, characterised in that the delay time (tDYN2) corresponds to a whole-numbered multiple of the clock pulse period time (t2) of the forwarding clock pulse pattern (f2), and that where the delay time (tSYN2) is greater than the clock pulse period time (t2), the minimum number of storage sections (R...) in the buffer store (PUF) is correspondingly increased in order to facilitate continuous data flow at the output end.
5. A data transmission device as claimed in one of the claims 1 to 4, characterised in that the control signal (st) for the synchronising circuit (SYN1) which is assigned to the input end is derived from the existence of at least one free storage section (R...) of the buffer store (PUF) (signal frei), and that the control signal which has been synchronised-in releases those clock pulses of the clock pulse pattern (f1) of the data emitting system (SYST1), which occur within its active duration, as request signals for the consecutive transfer of data words (DAT).
6. A data transmission device as claimed in claim 5, characterised in that both the front- and the rear flank of the free signal (frei) are delayed by the synchronising circuit (SYN1) which is assigned to the input end, that the minimum number of storage sections (R...) of the buffer store (PUF) is increased by n individual registers in accordance with those clock pulses of the clock pulse pattern (f1) of the data emitting system (SYST1) which are still active during the delayed decay time, and that the free signal (frei) is produced only when at least (n + 1) individual registers of the buffer store are still free.
7. A data transmission device as claimed in claim 5, characterised in that only the front flank of the free signal (frei) is delayed by the synchronising circuit (SYN1) which is assigned to the input end, whereas the rear flank becomes momentarily active and suppresses following clock pulses of the clock pulse pattern (f1) of the data emitting system (SYST1) as request signals.
8. A data transmission device as claimed in one of the claims 2 to 4 in combination with claim 5, characterised in that directly upon the disappearance of the free signal (frei), the synchronising circuit (SYN1) which is assigned to the input end is switched over to the control signals (st) which are emitted in association with each clock pulse of the forwarding clock pulse pattern (f2).
9. A data transmission device as claimed in one of the claims 2 to 4, characterised in that the synchronising circuit (SYN2) which is assigned to the output end is not released until the minimum number of storage sections (R...) in the buffer store (PUF), which are required for a continuous data flow at the output end, is filled with data words (DAT).
10. A data transmission device as claimed in one of the claims 1 to 9, characterised in that the synchronising circuit (SYN1 and SYN2) comprises at least one intercept flip-flop (FA-FF) and at least one rear-flank-controlled synchronising flip-flop (SYN-FF), where the intercept flip-flop (FA-FF), as RS flip-flop, receives the control signal (st or dv) which is to be synchronised-in, and the subsequently connected synchronising flip-flop (SYN-FF) receives the output signal of the intercept flip-flop (FA-FF) with the relevant synchronising clock pulse (f1 or f2) which it forwards, delayed by the synchronising time (tSYN1 or TSYNO, via an AND-gate (U1) as transmission clock signal (f1' or w1).
11. A data transmission device as claimed in claim 10, characterised in that in order to avoid the suppression of requests in the event of too rapid a succession of requests (st = f2), at least two synchronising units are provided each of which comprise an intercept flip-flop (SA-FF1, SA-FF2) and a synchronising flip-flop (SYN-FF1, SYN-FF2) with AND-gates (U31, U32) which are actuated in cyclic succession via a preceding control switching element (e. g. a rear-flank-controlled flip-flop T-FF), with each incoming control signal (st) which is to be synchronised.
12. A data transmission device as claimed in claim 10, characterised in that in order to avoid the suppression of requests in the event of too rapid a succession of requests (st = f2), at least two intercept flip-flops (FA-FF1 and FA-FF2) are provided which are connected in series via an AND-gate (U2), where the second signal input of each AND-gate (U2) of the series arrangement can be blocked via a delay element (VZ1) from the output of the following intercept flip-flop (FA-FF1), and the preceding intercept flip-flop (FA-FF2) can likewise be reset via a delay element (VZ2) from the output of the AND-gate (U2) of the series arrangement.
13. A data transmission device as claimed in one of the claims 10 to 12, characterised in that the intercept flip-flops (FA-FF) of the synchronising circuit (SYN1, SYN2) are at least in part an integral component of the control unit (P-ST) of the buffer store (PUF).
14. A data transmission device as claimed in one of the claims 1 to 13, characterised in that the registers (e. g. RO to R3) of the buffer store (PUF) form a series arrangement through which the data words (DAT) of the emitting system (SYST1) pass in stepped fashion, where the data word which is intermediately stored in the last individual register (RO) is forwarded to the receiving system (SYST2) in synchronism with the system clock pulse (f2) thereof,
that apart from that individual register (RO) of the series arrangement which forms the output end of the buffer store (PUF), each individual register (R3 to R1) is assigned a monitoring switching element (K-FF1 to K-FF3) which serves to display the state of seizure of the associated individual register (R3 to R1),
that these monitoring switching elements (K-FF1 to K-FF3), via preceding AND-gates (U2, U3, U4) which serve to block the setting inputs (S), likewise form a series arrangement, where the setting output of each monitoring switching element (e. g. K-FF1) is connected to the inverted. second signal input of the associated AND-gate (e. g. U2), that the transfer clock pulses (UT) for the input storage of a data word into the associated individual registers (R3 to R1) and the reset signals for the preceding monitoring switching elements (K-FF1 and K-FF2) are derived from the output of the following AND-gate (U2 to U4) in the series arrangement so that in dependence upon the incoming strobe signal (STR), the data words (DAT) are consecutively forwarded in stepped fashion from individual register to individual register directly to the free individual register (e. g. R1) which lies closest to the output end of the buffer store (PUF) and
that the individual register (RO) which forms the output end of the buffer store (PUF) is assigned, in place of the monitoring switching element, a rear-flank-controlled synchronising flip-flop (SYN-FF1) followed by an AND-gate (US) which. in dependence upon the preceding monitoring switching element (K-FF3), is clock controlled by the clock pulses of the system clock signal (f2) of the receiving system (SYST2) and releases the following AND-gate (US) in order to trigger release - delayed by the synchronising time (TSYN2) - of the transfer clock pulse (UT) for the last individual register (RO) for the forwarding of a data word (DAT) and in order to reset the preceding monitoring switching element (K-FF3).
15. A data transmission device as claimed in claim 5, characterised in that the synchronising flip-flop (SYN-FF1) is preceded by an OR-gate (01), and that the outputs of all the preceding monitoring switching elements (K-FF1 to K-FF3) and of the input intercept flip-flop (FA-FF) are each connected to a signal input of the OR-gate (01).
16. A data transmission device as claimed in one of the claims 1 to 13, characterised in that the individual registers (e. g. RO to R3) of the buffer store (PUF) can be selectively actuated for the input and read-out of data words (DAT),
that each individual register (e. g. RO) is assigned a flip-flop (for example, SO) which is rear-flank-controlled by the strobe signal (STR) and is followed by an AND-gate (e. g. U10), where all the flip-flops (SO to S3) form a ring shift register in order to characterise the particular receiving individual register (R...), and the write signals (SS) are each obtained from the output of one of the AND-gates (U10 to U13) in dependence upon the set state of the flip-flops and upon the existence of the strobe signal (STR),
that the AND-gates (U10 to U13) are each followed by an RS-flip-flop as input intercept flip- flop (EINO to EIN3) in order to characterise the existence of read commands for the buffer store (PUF) and
that via a series operating output network unit (AND-gates U20 to U23), the outputs of the input intercept flip-flops (EINO to EIN3) activate, in the sequence in which they become operative, individually assigned synchronising circuits (e. g. SYNO, U30, AUSO) which, following the expiry of the necessary synchronising time (tSYN2), in dependence upon the system clock signal (f2) of the receiving system (SYST2), supply the read signal (LS) for the associated individual register (e. g. RO) and a reset signal for the preceding intercept flip-flop (e. g. EINO), where the read signals (LS) are maintained (by flip-flops AUSO to AUS3) for the duration of one entire clock period (t2) of the governing system clock signal (f2).
17. A data transmission device as claimed in claim 16, characterised in that for each individual register (RO to R3) there is provided an additional bistable switching element (RS-flip-flops BELO to BEL3) which characterises the state of seizure thereof and which is set on the response of the associated input intercept flip-flop (EINO to EIN3) and in contrast to the input intercept flip-flop is not reset until the end of the read duration (t2), and that a control signal (st) which may possibly be required and which characterises the free state of at least one individual register (R...) in the buffer store (PUF) is derived via an OR-gate (02) from the signal outputs of the switching elements (BELO to BEL3) which indicate the state of seizure.
18. A data transmission device as claimed in one of the claims 14 to 17, in particular for the supply of a data transmission system which forms the receiving system, characterised in that in order to maintain a continuous data flow at the output of the buffer store (PUF) in the absence of data words (DAT), in place of the data words, filler words are gated into the data flow for the receiving system (SYST), and that the control signal (FW) for the gating in of the filler words is derived directly from the inverted signal of one of the switching elements (SYN-FF2 or AUSO to AUS3) which initiates the transmitting period (t2) for the data words.
19. A data transmission device as claimed in one of the claims 1 to 18, in particular in association with a computer as data emitting system, characterised in that for the synchronisation, the buffer store (PUF) is preceded by an elastic buffer store (S-PUF) with independent input and output control, where the output control is dependent upon the control of the buffer store for the synchronisation.
20. A data transmission device as claimed in claim 19, in particular for the coupling of two computer systems by an interposed transmission system which has transmitting and receiving devices connected by a transmission channel and which operates with a system clock signal (f2) which is independent of the system clock signals (f1) of the two computer systems, characterised in that
the series arrangement of the elastic buffer store (S-PUF) and buffer store for the synchronisation (S-SYN-ST) to the system clock signal (f2) of the transmission system prior to the transmitting device (SIG/SEN) at the transmitting end corresponds at the receiving end to a mirror- image arrangement of the series arrangement of buffer store (E-SYN-ST) for synchronisation to the system clock signal (f1) of the connected computer and the elastic buffer store (E-PUF) following the receiving device (EMP/SI-K),
that each clock pulse of the transmission clock pattern (f2), which does not coincide with a filler word, serving simultaneously as strobe signal (STR), causes incoming data words (DAT) to be directly transferred into the buffer store (E-SYN-ST) for synchronisation and
that in association with the synchronising circuit which is assigned to the output end of this buffer store (E-SYN-ST), a control signal (STR') is produced which is clock-synchronous with the receiving system clock signal (f2) and which causes the data word (DAT), which is awaiting forwarding, to be transferred in the clock cycle which has been initiated.
21. A data transmission device as claimed in claim 20, characterised in that those items of data (DW) which are supplied by the data emitting computer and which result in a programme interruption in the receiving computer are characterised by an additional marker bit (M) within the data word (DAT) which is to be transmitted, and data words characterised in this manner are individually forwarded, that in order to prevent data words (DAT) which are stored in the elastic buffer store (E-PUF) at the receiving end being forwarded in packeted fashion to the receiving computer when, within such a packet, one of the data words (DAT) is marked by an additional marker bit (M), when the data words characterised in this way are input into the elastic buffer store (E-PUF), an additional characteristic (MV) is stored in an additional store (Z-SP) of the elastic buffer store (E-PUF) under the same write address (SAD), that during each read process for the elastic buffer store (E-PUF) this additional store (Z-SP) is operated by a read address (LAD-V) which, in comparison to the currend read address (LAD) for the elastic buffer store (E-PUF), is increased by a distance address (DAD) characterising the packet length when at least one packet is stored, and that each read additional characteristic (MV) or each marker bit (M) input into the buffer store (E-PUF) when less than one packet is stored (PUF DAD), initiates a counting process with a number (e. g. 8) of counting steps which corresponds to the distance address (DAD), and during each counting process a blocking signal (STREAMEN) is produced in order to prevent the packeted call-up of the data words (DAT), stored in the elastic buffer store (E-PUF) by the receiving computer.
EP83103364A 1982-04-08 1983-04-06 Data transmission apparatus between two asynchronously controlled data processing systems with a buffer memory Expired EP0091657B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT83103364T ATE18472T1 (en) 1982-04-08 1983-04-06 DATA TRANSMISSION DEVICE BETWEEN TWO ASYNCHRONIZED DATA PROCESSING SYSTEMS WITH A BUFFER MEMORY.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3213345 1982-04-08
DE3213345A DE3213345C2 (en) 1982-04-08 1982-04-08 Data transmission device between two asynchronously controlled data processing systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0091657A1 EP0091657A1 (en) 1983-10-19
EP0091657B1 true EP0091657B1 (en) 1986-03-05

Family

ID=6160667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP83103364A Expired EP0091657B1 (en) 1982-04-08 1983-04-06 Data transmission apparatus between two asynchronously controlled data processing systems with a buffer memory

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4525849A (en)
EP (1) EP0091657B1 (en)
JP (1) JPS5985161A (en)
AT (1) ATE18472T1 (en)
DE (1) DE3213345C2 (en)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2151437B (en) * 1983-12-13 1987-04-29 Plessey Co Plc Frame aligner for use in telecommunication exchange systems
DE3416610A1 (en) * 1984-05-05 1985-11-07 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg BUFFER MEMORY FOR AN INPUT LINE OF A DIGITAL SWITCHING CENTER
US4644569A (en) * 1984-08-06 1987-02-17 Teleplex Corporation Coherent data word transfer by an asynchronous gateway data port
DE3431785A1 (en) * 1984-08-29 1986-03-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Circuit arrangement for a control memory operating on the queuing principle (FIFO memory)
EP0206743A3 (en) * 1985-06-20 1990-04-25 Texas Instruments Incorporated Zero fall-through time asynchronous fifo buffer with nonambiguous empty/full resolution
US4972445A (en) * 1985-07-09 1990-11-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Data transmission apparatus
NL8503250A (en) * 1985-11-26 1987-06-16 Philips Nv MONITORING CIRCUIT FOR A NON-CODED BINARY BIT CURRENT.
US4829471A (en) * 1986-02-07 1989-05-09 Advanced Micro Devices, Inc. Data load sequencer for multiple data line serializer
US4922438A (en) * 1986-12-11 1990-05-01 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for reading packet-oriented data signals into and out of a buffer
US4860285A (en) * 1987-10-21 1989-08-22 Advanced Micro Devices, Inc. Master/slave synchronizer
US4823365A (en) * 1988-06-28 1989-04-18 Honeywell, Inc. Synchronization method and elastic buffer circuit
JPH0236632A (en) * 1988-07-26 1990-02-06 Yamaha Corp Interface circuit
US5052025A (en) * 1990-08-24 1991-09-24 At&T Bell Laboratories Synchronous digital signal to asynchronous digital signal desynchronizer
US5367638A (en) * 1991-12-23 1994-11-22 U.S. Philips Corporation Digital data processing circuit with control of data flow by control of the supply voltage
US5640599A (en) * 1991-12-30 1997-06-17 Apple Computer, Inc. Interconnect system initiating data transfer over launch bus at source's clock speed and transfering data over data path at receiver's clock speed
US5848297A (en) * 1991-12-30 1998-12-08 Apple Computer, Inc. Control apparatus for maintaining order and accomplishing priority promotion in a computer interconnect
JPH05257851A (en) * 1991-12-30 1993-10-08 Apple Computer Inc Device for controlling order of transfer of data
US5410677A (en) * 1991-12-30 1995-04-25 Apple Computer, Inc. Apparatus for translating data formats starting at an arbitrary byte position
US5887196A (en) * 1991-12-30 1999-03-23 Apple Computer, Inc. System for receiving a control signal from a device for selecting its associated clock signal for controlling the transferring of information via a buffer
JP3765547B2 (en) * 1993-10-29 2006-04-12 ハイニックス セミコンダクター アメリカ インコーポレイテッド FIFO status indicator
JP2606100B2 (en) * 1993-11-01 1997-04-30 日本電気株式会社 Semiconductor integrated circuit
US5434892A (en) * 1994-09-16 1995-07-18 Intel Corporation Throttling circuit for a data transfer system
US6336159B1 (en) * 1997-06-25 2002-01-01 Intel Corporation Method and apparatus for transferring data in source-synchronous protocol and transferring signals in common clock protocol in multiple agent processing system
SE521447C2 (en) * 1999-06-08 2003-11-04 Ericsson Telefon Ab L M Method and arrangements to prevent metastability
KR100336041B1 (en) 1999-08-16 2002-05-08 윤종용 A clock forwarding circuit with automatic clock delay detection and initial parameter setting features
ATE376211T1 (en) 2000-02-09 2007-11-15 Texas Instruments Inc DEVICE FOR SIGNAL SYNCHRONIZATION BETWEEN TWO CLOCK AREAS
GB2368671B (en) * 2000-11-03 2004-08-18 Advanced Risc Mach Ltd A logic unit and integrated circuit for clearing interrupts
US6952791B2 (en) * 2001-12-03 2005-10-04 Broadcom Corporation Method and circuit for initializing a de-skewing buffer in a clock forwarded system
US7180891B1 (en) 2002-01-25 2007-02-20 Advanced Micro Devices, Inc. Method of transferring data to multiple units operating in a lower-frequency domain
JP3629019B2 (en) * 2002-09-03 2005-03-16 沖電気工業株式会社 Semiconductor integrated circuit
KR100524933B1 (en) * 2002-10-28 2005-10-31 삼성전자주식회사 Circuit for detecting clock delay and method there of
US7454538B2 (en) * 2005-05-11 2008-11-18 Qualcomm Incorporated Latency insensitive FIFO signaling protocol
US9032476B2 (en) * 2009-05-12 2015-05-12 Empire Technology Development Llc Secure authentication
US8850281B2 (en) * 2009-05-12 2014-09-30 Empire Technology Development Llc Digital signatures
US8379856B2 (en) * 2009-06-17 2013-02-19 Empire Technology Development Llc Hardware based cryptography
US10050796B2 (en) * 2016-11-09 2018-08-14 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Northern Arizona University Encoding ternary data for PUF environments

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB917853A (en) * 1959-04-03 1963-02-06 Int Computers & Tabulators Ltd Improvements in or relating to information storage apparatus
NL6600550A (en) * 1966-01-15 1967-07-17
US3680051A (en) * 1970-07-29 1972-07-25 Honeywell Inf Systems Apparatus for maintaining character synchronization in a data communication system
US3893033A (en) * 1974-05-02 1975-07-01 Honeywell Inf Systems Apparatus for producing timing signals that are synchronized with asynchronous data signals
US4070630A (en) * 1976-05-03 1978-01-24 Motorola Inc. Data transfer synchronizing circuit
SE399773B (en) * 1977-03-01 1978-02-27 Ellemtel Utvecklings Ab ADDRESS AND INTERRUPTION SIGNAL GENERATOR
JPS5676842A (en) * 1979-11-27 1981-06-24 Nec Corp Asynchronous data transfer system
JPS56161734A (en) * 1980-05-16 1981-12-12 Nec Corp Interface device for pcm signal
JPS6057090B2 (en) * 1980-09-19 1985-12-13 株式会社日立製作所 Data storage device and processing device using it
US4429386A (en) * 1981-01-05 1984-01-31 Siemens Corporation Buffer arrangement of a PCM exchange system
US4443765A (en) * 1981-09-18 1984-04-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Digital multi-tapped delay line with automatic time-domain programming

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5985161A (en) 1984-05-17
US4525849A (en) 1985-06-25
EP0091657A1 (en) 1983-10-19
ATE18472T1 (en) 1986-03-15
DE3213345C2 (en) 1984-11-22
DE3213345A1 (en) 1983-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0091657B1 (en) Data transmission apparatus between two asynchronously controlled data processing systems with a buffer memory
DE60036777T2 (en) Device for signal synchronization between two clock ranges
DE2807175C2 (en) Arrangement for the control of information transfers between two computer systems
DE3107232C2 (en)
DE3333379C2 (en)
DE4017494C2 (en)
DE2457553A1 (en) ASYNCHRONOUS CLOCK GENERATOR
CH616791A5 (en)
DE2719531C3 (en) Digital logic circuit for synchronizing data transmission between asynchronous data systems
DE3413473A1 (en) LOOP-SHAPED DATA TRANSMISSION SYSTEM
DE2633330A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SYNCHRONIZATION OF DATA AT THE INTERFACE OF TWO DATA LINKS OPERATING WITH DIFFERENT TRANSMISSION CYCLES
DE3340919A1 (en) DATA PROCESSOR
DE1240953B (en) Time division multiplex transmission system
DE2461091C3 (en) Device for recording and forwarding the number of signals representing a specific event
DE10122481A1 (en) Circuit for optional creation of an output signal from one of several cycle/clock signals connects an input cycle/clock signal through to the output signal.
DE69924081T2 (en) Apparatus, system and method for reducing bus access conflicts during consecutive read-write operations
EP0201634A1 (en) Digital word generator for automatically generating periodic permanent signals from n bit words of all weights and their permutations
DE2431975A1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING A MULTIPLEX DIGITAL BIT SEQUENCE
DE19903841A1 (en) Flow control method and apparatus for network between processors
DE2657243C2 (en) Circuit arrangement for the transmission of control signals in centrally controlled telecommunications switching systems
DE2619238C3 (en) Method and arrangement for the chronological classification of independent operations that take place in an electronic circuit system
EP0576711B1 (en) Data processing system with several clock frequencies
DE2348452B2 (en) CONNECTION OF CYCLED DATA TRANSMISSION DEVICES TO A DATA TERMINAL DEVICE THAT IS DESIGNED TO SEND DATA ACCORDING TO THE START-STOP PRINCIPLE
DE19821783B4 (en) Communications controller
DE2835131C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH FR GB IT LI NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19831128

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH FR GB IT LI NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 18472

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19860315

Kind code of ref document: T

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19860328

Year of fee payment: 4

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: STUDIO JAUMANN

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19870430

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19880406

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19880407

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19880430

Ref country code: CH

Effective date: 19880430

BERE Be: lapsed

Owner name: SIEMENS A.G. BERLIN UND MUNCHEN

Effective date: 19880430

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19881101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19881122

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19881229

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Effective date: 19890430

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 83103364.2

Effective date: 19890726